Kako daleč lahko preobremenite distribucijski transformator – in kako dolgo?

"Ali lahko delam 630 kVA transformator pri 700 kVA dva uri na dan?" je eno izmed vprašanj, ki jih slišimo najpogosteje. Odgovor je običajno da – pod določenimi pogoji. Nazivna moč je definirana za neprekinjeno delovanje pri 40 °C okolju; transformator je velika toplotna masa, ki se počasi segreva, in IEC 60076-7 (vodnik za obremenitev za transformatorje, potopljene v olje) točno to uporablja za dovoljenje začasnih preobremenitev.

Tri režime obremenitve v IEC 60076-7

Režim	Meja toka (distribucijski transformatorji)	Meja vroče točke	Meja zgornjega olja	Poraba življenja
Normalna ciklična obremenitev	1.5 × In	120 °C	105 °C	Enako kot neprekinjena nazivna obremenitev čez cikel
Dolgoročna nujna obremenitev	1.8 × In	140 °C	115 °C	Pospešeno staranje – sprejeto za dneve/teden
Kratkoročna nujna obremenitev	2.0 × In	160 °C	115 °C	Do 30 min; tveganje za plinske mehurčke nad 140 °C

Kaj odloča o dovoljeni preobremenitvi

1. Predhodna obremenitev. Transformator, ki je deloval pri 50 % čez noč, začne dan hladen; tisti, ki je deloval pri 90 %, nima toplotne rezerve.
2. Okoljska temperatura. Pri 10 °C lahko isti transformator nosi veliko več kot pri 35 °C.
3. Trajanje. Časovna konstanta olja distribucijskega transformatorja je 2–3 ure, časovna konstanta navitij nekaj minut. Kratki vrhovi komaj premaknejo temperaturo olja.
4. Vrsta. Enote, potopljene v olje, imajo veliko toplotno maso; enote iz litih smol se segrevajo hitreje in imajo nižjo sposobnost preobremenitve brez ventilatorjev.

Tipična ciklična sposobnost preobremenitve – potopljene v olje, 20 °C okolje

Predhodna obremenitev	1 h preobremenitev	2 h preobremenitev	4 h preobremenitev	8 h preobremenitev
50 %	≈ 150 %	≈ 135 %	≈ 122 %	≈ 112 %
70 %	≈ 140 %	≈ 128 %	≈ 118 %	≈ 110 %
90 %	≈ 125 %	≈ 118 %	≈ 112 %	≈ 106 %

Vrednosti so indikativne za ONAN distribucijske transformatorje z normalnim staranjem; enačbe vodnika obremenitve ali krivulje proizvajalca dajejo natančne številke za specifično enoto.

Kaj omejuje preobremenitev v praksi

• Izolatorji, preklopnik in kabli – ocenjeni za tok, ne za toplotni cikel. Nad 1.2 × In je potrebno njihovo segrevanje preveriti ločeno.
• Nastavitev LV odklopnika – pogosto resnična meja v obstoječi namestitvi.
• Izgube. Pri 130 % obremenitvi so izgube obremenitve 1.69 × nazivna: ura preobremenitve stane več energije kot normalna.
• Litina: meja vroče točke 155 °C (razred F); brez ventilatorjev je ciklična preobremenitev približno polovica vrednosti enote olja zgoraj. Z AF kompletom postane 140 % neprekinjena nazivna moč.

Za fotovoltažne in baterijske naprave

PV transformatorji vidijo dnevni cikel – nič obremenitve ponoči, polna obremenitev okoli poldneva. Jutranji "hladni zagon" daje pravo rezervo sredi dneva, zato se 1 000 kVA PV transformator lahko uskladi z 1 050–1 100 kVA kapacitete inverterja pri cos φ = 1 brez izgube življenja. Povprašajte nas za krivuljo obremenitve za podnebje vaše lokacije; vsi PNACHO-O podatkovni listi navajajo toplotne oblikovne vrednosti, potrebne za izračun.