Grundkonzept: Die Nennleistung bezeichnet den Standard-Scheinleistungswert eines Transformators an seiner Hauptanzapfungsstellung. Sie ist auf dem Typenschild angegeben, üblicherweise in kVA oder MVA.
Berechnung: Für einen Dreiphasentransformator lautet die Formel √3 × Nenn-Leerlaufspannung × Nenn-Leitungsstrom.
Bedeutung für das Design: Sie stellt die maximale Kapazität dar, die während der gesamten normalen Nutzungsdauer (z. B. 30 Jahre) kontinuierlich bereitgestellt werden kann.
Tatsächliche Ausgabe: Die tatsächliche Ausgangsleistung hängt von Spannung und Stromstärke unter Last ab. Bei induktiven Lasten ist die Lastspannung üblicherweise niedriger als die Nennspannung im Leerlauf.
Transformatoren mit Stufenschaltern außerhalb des Stromkreises: Kann bei der -5%-Abgriffsstellung die Nennleistung abgeben; die Ausgangsleistung muss für Stellungen unterhalb von -5% reduziert werden.
Transformatoren mit Stufenschaltern unter Last (OLTC): Im Allgemeinen kann die Nennleistung bis zur -10%-Abgriffsposition abgegeben werden; für Positionen unterhalb von -10% muss die Leistung reduziert werden.
Spannungsreglertransformatoren mit variablem Fluss: Bei Anwendungen wie Ofen- oder Gleichrichtertransformatoren gibt die Nennleistung die maximal Die Ausgangsleistung ist an den meisten Abgriffspositionen geringer als dieser Nennwert.
Wesentlicher Unterschied: Die Belastbarkeit ist die tatsächliche Leistung, die ein Transformator liefern kann. für einen bestimmten Zeitraum ohne die Betriebssicherheit zu beeinträchtigen oder die Alterung wesentlich zu beschleunigen. Die Nennkapazität kann vorübergehend überschritten werden.
Kritische Temperaturgrenzen:
Temperaturgrenzwert für den Wicklungs-Hotspot: 140°C. Wird dieser Wert überschritten, können Gase freigesetzt werden, wodurch die Sicherheit gefährdet wird.
Öltemperaturgrenze: 115°C. Um die dielektrische Festigkeit des Öls nicht zu beeinträchtigen.
Lebensdauer-Einflusstemperatur: Eine Hotspot-Temperatur über 98°C beschleunigt die Alterung der Isolierung und verkürzt so deren normale Lebensdauer.
Notbetrieb bei Überlastung: Kurzzeitiger Betrieb oberhalb der Nennleistung ist zulässig, sofern die Temperatur am heißesten Punkt 140 °C nicht überschreitet. Die dadurch bedingte verkürzte Lebensdauer muss durch einen nachfolgenden Betrieb unterhalb der Nennleistung kompensiert werden. Hinweis: Die Lastverluste steigen, die Ausgangsspannung sinkt und der Wirkungsgrad nimmt ab. in diesem Zustand.
Spartransformatoren:
Nennkapazität (Durchsatzkapazität) ist größer als sein Auslegungs-/Eigenkapazität (elektromagnetische Kapazität).
Die Ausgangsleistung umfasst sowohl direkt leitungsgebundene als auch elektromagnetisch induzierte Leistung.
Die Niederspannungswicklungskapazität ist oft geringer als der Nennwert (z. B. angegeben mit 100 %/100 %/50 %).
Dreiwicklungstransformatoren:
Die Nennleistung wird oft als Prozentsatz für jede Wicklung angegeben, zum Beispiel:
100%/100%/100%: Alle Wicklungen erreichen die volle Nennleistung.
100%/100%/60%: Die Niederspannungswicklung erreicht nur 60 % der Nennleistung.
Bei Transformatoren mit mehreren Kühlmodi entspricht die Nennleistung dem Wert bei maximaler Kühlleistung.
Für den Wechsel der Kühlmodi ist eine entsprechende Kapazitätsanpassung erforderlich. Ein gängiges Beispiel mit drei Modi:
Öl- und Luftumwälzkühlung (OFAF): Kann liefern 100% der Nennleistung.
Öl natürlich, Luftkühlung (ONAF): Die Leistung reduziert sich auf etwa 80% wenn die Kühlpumpen ausfallen.
Öl-Naturluft-Naturkühlung (ONAN): Die Leistung reduziert sich auf etwa 60% Wenn sowohl Pumpen als auch Lüfter ausfallen.
Wichtiger Hinweis: Die Kapazitätsprozentsätze hängen von der Kühlerkonstruktion ab. Bei manchen Konstruktionen ist eine schnelle Lastreduzierung auf Null erforderlich, falls die Pumpen ausfallen. Beachten Sie stets die spezifischen Anweisungen des Herstellers.
Ein Transformator Nennkapazität ist der Maßstab für langfristigen, kontinuierlichen Betrieb, während Tragfähigkeit Der Wert ist dynamisch und berücksichtigt die tatsächlichen Betriebsbedingungen sowie zeitliche Faktoren. Das korrekte Verständnis des Unterschieds zwischen den beiden Größen und die umfassende Berücksichtigung von Einschränkungen durch Spannungsregelung, Wicklungskonfiguration und Kühlungsbedingungen sind entscheidend für einen sicheren, effizienten und wirtschaftlichen Transformatorbetrieb. Beachten Sie bei der Auswahl und Wartung stets die technischen Spezifikationen des jeweiligen Produkts und ziehen Sie bei Bedarf Fachingenieure zu Rate.
