Kuinka paljon voit ylikuormittaa jakelumuuntajaa – ja kuinka kauan?

"Voinko käyttää 630 kVA muuntajaa 700 kVA:lla kaksi tuntia päivässä?" on yksi kysymyksistä, joita kuulemme useimmiten. Vastaus on yleensä kyllä – tietyin ehdoin. Nimellisarvo on määritelty jatkuvalle käytölle 40 °C ympäristössä; muuntaja on suuri lämpömassaa, joka lämpenee hitaasti, ja IEC 60076-7 (öljyyn upotettujen muuntajien kuormitusopas) käyttää juuri tätä salliakseen tilapäiset ylikuormitukset.

Kolme kuormitusjärjestelmää IEC 60076-7:ssa

Järjestelmä	Virran raja (jakelumuuntajat)	Kuuma kohta -raja	Yläpinta -raja	Eliniän kulutus
Normaali syklinen kuormitus	1.5 × In	120 °C	105 °C	Sama kuin jatkuva nimelliskuormitus syklin aikana
Pitkäaikainen hätäkuormitus	1.8 × In	140 °C	115 °C	Kiihdytetty ikääntyminen – hyväksytty päiviksi/viikoiksi
Lyhytaikainen hätäkuormitus	2.0 × In	160 °C	115 °C	Enintään 30 min; kaasukuplien riski yli 140 °C

Mitkä asiat päättävät sallitun ylikuormituksen

1. Edeltävä kuormitus. Muuntaja, joka toimi 50 % kuormituksessa yön yli, aloittaa päivän viileänä; muuntaja, joka toimi 90 %:n kuormituksessa, ei omaa lämpövaraa.
2. Ympäristön lämpötila. 10 °C:ssa sama muuntaja voi kantaa paljon enemmän kuin 35 °C:ssa.
3. Kesto. Jakelumuuntajan öljyajan vakio on 2–3 tuntia, käämin aikavakio muutamia minuutteja. Lyhyet huiput eivät juuri liikuta öljyn lämpötilaa.
4. Tyypi. Öljyyn upotetut yksiköt omaavat suuren lämpömassan; valukomposiitti-yksiköt lämpenevät nopeammin ja niillä on alhaisempi ylikuormituskyky ilman tuulettimia.

Tyypillinen syklinen ylikuormituskyky – öljyyn upotettu, 20 °C ympäristössä

Edeltävä kuormitus	1 h ylikuormitus	2 h ylikuormitus	4 h ylikuormitus	8 h ylikuormitus
50 %	≈ 150 %	≈ 135 %	≈ 122 %	≈ 112 %
70 %	≈ 140 %	≈ 128 %	≈ 118 %	≈ 110 %
90 %	≈ 125 %	≈ 118 %	≈ 112 %	≈ 106 %

Arvot ovat suuntaa-antavia ONAN-jakelumuuntajille, joilla on normaali ikääntyminen; kuormitusoppaan kaavat tai valmistajan käyrät antavat tarkat luvut tietylle yksikölle.

Mitkä asiat rajoittavat ylikuormitusta käytännössä

• Eristeet, kytkinmuuttaja ja kaapelit – nimellisarvo virralle, ei lämpösyklille. Yli 1.2 × In niiden lämmitys on tarkistettava erikseen.
• Alhaisen jännitteen katkaisijan asetus – usein todellinen raja olemassa olevassa asennuksessa.
• Häviöt. 130 % kuormituksessa häviöt ovat 1.69 × nimellisarvo: ylikuormitustunti kuluttaa enemmän energiaa kuin normaali.
• Valukomposiitti: kuuma kohta -raja 155 °C (luokka F); ilman tuulettimia syklinen ylikuormitus on noin puolet öljy-yksiköiden arvoista yllä. AF-sarjan kanssa 140 % muuttuu jatkuvaksi nimellisarvoksi.

Aurinkosähkö- ja akkujärjestelmille

PV-muuntajat näkevät päivittäisen syklin – nollakuormitus yöllä, täysi kuormitus keskipäivällä. Aamun "kylmä käynnistys" antaa todellisen varauksen keskipäivällä, minkä vuoksi 1 000 kVA PV-muuntajaa voidaan sovittaa 1 050–1 100 kVA:n invertterikapasiteettiin cos φ = 1 ilman eliniän menetystä. Kysy meiltä kuormituskäyrääsi paikalliseen ilmastoon; kaikki PNACHO-O -tuotetiedot ilmoittavat laskentaan tarvittavat lämpösuunnitteluarvot.