Колко далеч можете да претоварите трансформатор за разпределение – и за колко дълго?

"Мога ли да работя с трансформатор от 630 kVA на 700 kVA за два часа на ден?" е един от въпросите, които често чуваме. Отговорът обикновено е да – при определени условия. Номиналът е определен за непрекъсната работа при 40 °C околна температура; трансформаторът е голяма термална маса, която се нагрява бавно, а стандарт IEC 60076-7 (ръководство за натоварване на трансформатори, потопени в масло) използва точно това, за да позволи временно претоварване.

Три режима на натоварване в IEC 60076-7

Режим	Граници на тока (трансформатори за разпределение)	Граница на гореща точка	Граница на горещо масло	Консумация на живот
Нормално циклично натоварване	1.5 × In	120 °C	105 °C	Същото като непрекъснато номинално натоварване през цикъла
Дългосрочно аварийно натоварване	1.8 × In	140 °C	115 °C	Ускорено стареене – прието за дни/седмици
Краткосрочно аварийно натоварване	2.0 × In	160 °C	115 °C	До 30 мин; риск от газови мехурчета над 140 °C

Какво определя допустимото претоварване

1. Предходното натоварване. Трансформатор, който е работил на 50 % през нощта, започва деня хладен; такъв, който е работил на 90 %, няма термален резерв.
2. Околна температура. При 10 °C същият трансформатор може да понася много повече, отколкото при 35 °C.
3. Продължителност. Времевата константа на маслото на трансформатор за разпределение е 2–3 часа, времевата константа на намотките е няколко минути. Кратките върхове едва променят температурата на маслото.
4. Тип. Потопените в масло единици имат голяма термална маса; единиците от отливка с смола се нагряват по-бързо и имат по-ниска способност за претоварване без вентилатори.

Типична циклична способност за претоварване – потопени в масло, 20 °C околна температура

Предходно натоварване	1 ч. претоварване	2 ч. претоварване	4 ч. претоварване	8 ч. претоварване
50 %	≈ 150 %	≈ 135 %	≈ 122 %	≈ 112 %
70 %	≈ 140 %	≈ 128 %	≈ 118 %	≈ 110 %
90 %	≈ 125 %	≈ 118 %	≈ 112 %	≈ 106 %

Стойностите са индикативни за трансформатори за разпределение ONAN с нормално стареене; уравненията на ръководството за натоварване или кривите на производителя дават точните стойности за конкретно устройство.

Какво ограничава претоварването в практиката

• Изолации, превключвател на обхвата и кабели – номинирани за ток, а не за термален цикъл. Над 1.2 × In тяхното нагряване трябва да се проверява отделно.
• Настройката на прекъсвача на ниско напрежение – често реалната граница в съществуваща инсталация.
• Загуби. При 130 % натоварване загубите от натоварване са 1.69 × номинални: часът на претоварване изразходва повече енергия от нормалния.
• Отливка с смола: граница на гореща точка 155 °C (клас F); без вентилатори цикличното претоварване е приблизително половината от стойностите на маслените единици по-горе. С комплекта AF, 140 % става непрекъсната номинална стойност.

За фотоволтаични и батерийни инсталации

Фотоволтаичните трансформатори виждат дневен цикъл – нулево натоварване през нощта, пълно натоварване около обяд. Сутрешният "студен старт" дава реален резерв на обяд, поради което трансформатор от 1 000 kVA може да бъде съчетан с 1 050–1 100 kVA капацитет на инвертора при cos φ = 1 без загуба на живот. Попитайте ни за кривата на натоварване за климата на вашия обект; всички PNACHO-O технически листове посочват термалните проекционни стойности, необходими за изчислението.