Tapverdiering i transformatorer basert på IEC 60076

I. Definisjoner av tap i IEC 6007

IEC 60076-1 (Generelle krav) og IEC 60076-7 (Lastningsretningslinjer) spesifiserer to hovedtyper tap:

Tomlaststap (P0)

Definisjon: Tap målt når primærspolen er energisert med nominell spenning og sekundærspolen er åpenkoblet (dominert av kjernetap).

Testbetingelser

• Målt ved nominell frekvens og spenning (vanligvis sinusformet nettspenning).

• Korrigeret til referansetemperatur (75°C for oljeimpregnerede transformatorer, 115°C for tørtype).

Lasttap (Pk)

Definisjon: Tap målt når sekundærspolen er kortsluttet og nominell strøm går gjennom primærspolen (dominert av kobbertap).

Testbetingelser:

• Målt ved nominell strøm og frekvens.

• Korrigeret til referansetemperatur (75°C for oljeimpregnerede; varierer for tørtype basert på isolasjonsklasse).

II. Testing og beregning av tap

Tomlaststest (IEC 60076-1 Avsnitt 10)

Metode

• Direkte måling ved hjelp av en effektanalyser (instrumenttap må trekkes fra).

• Testspenning: nominell spenning ±5%, med den laveste verdien brukt.

Temperaturretningsformel:

Bref: Fluxtetthet ved referanstemperatur; B test: Målt fluxtetthet.

2. Lasttest (IEC 60076-1 Avsnitt 11)

Metode:

• Målt under kortslutningsimpedanstest.

• Teststrøm: nominell strøm; frekvensavvik ≤ ±5%.

Temperaturretningsformel (for kobberspoler)

Tref: Referanstemperatur (75°C); T test: Spoletemperatur under testing.

Nøkkelparametre og toleranser

Tapstoleranser (IEC 60076-1 Avsnitt 4.2):

• Tomlaststap: +15% tillatt (målt verdi må ikke overstige garantert verdi).

• Lasttap: +15% tillatt (målt verdi må ikke overstige garantert verdi).
  Utvandrende tap:

Tap forårsaket av utvandrende fluks i konstruksjonskomponenter, vurdert via høyfrekvenskomponentseparasjon eller termisk bilding.

Energieffektivitetsklasser og tapsoptimalisering

Ifølge IEC 60076-14 (Energieffektivitetsretningslinjer for krafttransformatorer):

Totale tap (P total):

β: Lastforhold (aktuell last / nominell last).

Effektivitetsklasser (f.eks., IE4, IE5) krever at totale tap reduseres med 10%~30%, oppnådd gjennom:

• Høypermeabel silisjør (reduserer tomlaststap).

• Optimalisert spoledesign (minimerer omløpstap).

Praktisk anvendelseseksempel

Sak: 35kV Oljeimpregneret transformator (IEC 60076-7)

Nominelle parametere:

• Kapasitet: 10 MVA

• Garantert tomlaststap: 5 kW

• Garantert lasttap: 50 kW (ved 75°C).

Testdata:

Tomlaststap: 5.2 kW (innen +15% toleranse → 5.75 kW grense).

Lasttap (testet ved 30°C):

Konklusjon: Lasttap oversteget toleranse? Verifiser mot 50 × 1.15 = 57.5 kW.

VI. Vanlige problemer og overveielser

Omgivende temperatur:

Tester må utføres mellom -25°C til +40°C; korreksjoner nødvendig utenfor dette området.

Harmoniske tap:

Evaluer ekstra harmoniske tap under ikke-sinusformede belastninger ifølge IEC 60076-18.

Digital testing:

Bruk IEC 61869-kalibrerte sensorer for nøyaktighet.