Tehdasvoimansiirtojen häviöarviointi IEC 60076 -standardin mukaan
I. IEC 6007:ssä määritellyt häviöt
IEC 60076-1 (yleiset vaatimukset) ja IEC 60076-7 (latausohjeet) määrittelevät kaksi perushäviötyyppiä:
Tyhjälataushäviö (P0)
Määritelmä: Häviöt, jotka mitataan, kun ensimmäinen kytkentä on virkistetty nimellisellä jännitteellä ja toinen kytkentä on avoin piiri (pääasiassa ytimenhäviöt).
Testausolosuhteet
Mitataan nimellisellä taajuudella ja jännitteellä (yleensä sinimuotoista vahvistusfrekvenssi).
Korjattu viitetemperatuuteen (ölkytettyjen muuntajien tapauksessa 75°C, kuivatyypin tapauksessa 115°C).
Lataushäviö (Pk)
Määritelmä: Häviöt, jotka mitataan, kun toinen kytkentä on lyötävä ja ensimmäiseen kytkentään kulkee nimellinen virta (pääasiassa kuparihäviöt).
Testausolosuhteet:
Mitataan nimellisellä virtalla ja taajuudella.
Korjattu viitetemperatuuteen (ölkytettyjen muuntajien tapauksessa 75°C; kuivatyypin tapauksessa vaihtelee eristysluokan mukaan).
II. Häviöiden testaus ja laskenta
Tyhjälataushäviön testi (IEC 60076-1 pykälä 10)
Menetelmä
Suora mittaus tehoanalysointilaiteella (laitemittauksen häviöt on vähennettävä).
Testijännite: nimellinen jännite ±5%, käytetään alhaisinta arvoa.
Temperatuuskorjauskaava:
Bref: Fluxti tiheyden viitetemperatuurissa; B test: Mittattu fluxti tiheys.
2. Lataushäviön testi (IEC 60076-1 pykälä 11)
Menetelmä:
Mitataan lyötäväimpedanssitestauksen aikana.
Testivirta: nimellinen virta; taajuuden poikkeama ≤ ±5%.
Temperatuuskorjauskaava (kuparipyhitteille)
Tref: Viitetemperatuuri (75°C); T test: Kytkennän lämpötila testauksen aikana.
Avainsanat ja toleranssit
Häviötoleranssit (IEC 60076-1 pykälä 4.2):
Tyhjälataushäviö: +15% sallittu (mittattu arvo ei saa ylittää takuuarvoa).
Lataushäviö: +15% sallittu (mittattu arvo ei saa ylittää takuuarvoa).
Sivuhäviöt:
Häviöt, joita aiheuttavat vuotovirrat rakenteellisissa komponenteissa, arvioidaan korkean taajuuden komponenttien erottamisen tai lämpökuvausmenetelmän avulla.
Energiatehokkuusluokat ja häviöiden optimointi
Per IEC 60076-14 (energiatehokkuusoheitteet voimamuuntajille):
Yhteishäviöt (P total):
β: Latausratio (todellinen lataus / nimellinen lataus).
Tehokkuusluokat (esim. IE4, IE5) edellyttävät, että yhteishäviöt vähenevät 10%~30%, tämä saavutetaan:
Korkean permeabiliteetin silikaatpuuteri (vähentää tyhjälataushäviöitä).
Optimoitu kytkennän suunnittelu (minimoi kiertovirtahäviöt).
Praktinen soveltamisesimerkki
Tapaus: 35kV öljykytetty muuntaja (IEC 60076-7)
Nimelliset parametrit:
Kytkennän kapasiteetti: 10 MVA
Takuutettu tyhjälataushäviö: 5 kW
Takuutettu lataushäviö: 50 kW (75°C).
Testidatapisteet:
Tyhjälataushäviö: 5.2 kW (sopii +15% toleranssiin → 5.75 kW raja).
Lataushäviö (mitattu 30°C):
Johtopäätös: Lataushäviö ylittää toleranssin? Varmista 50 × 1.15 = 57.5 kW.
VI. Yleisiä ongelmia ja huomioita
Ympäristölämpötila:
Testit on suoritettava välillä -25°C ja +40°C; korjaukset tarvitaan tälle alueelle ulkopuolella.
Harmoniset häviöt:
Arvioi lisähäviöt epäsinimuotoisten latausten alla IEC 60076-18:n mukaisesti.
Digitaalinen testaus:
Käytä IEC 61869-kalibroituja antureita tarkkuuden varmistamiseksi.
