Modellierung und Validierung des thermischen Verhaltens von Ortsnetztransformatoren innerhalb von Netzstationen

Abstract:
Die Anwendbarkeit von thermischen Modellen für Transformatoren ist zumeist auf den Bereich der Leistungstransformatoren fokussiert und Annahmen zur Modellparametrierung (z. B. Temperaturverteilungen, k-Faktoren, Übertemperaturen etc.) im Bereich der wesentlich kleineren Ortsnetztransformatoren nicht als gesichert zu bezeichnen [1]. Daher werden innerhalb dieses Beitrags zunächst verschiedene Ortsnetztransformatoren einer Erwärmungsprüfung unterzogen und deren Temperaturverteilung mittels einer Wärmebildkamera analysiert. Vereinzelt existieren Modellansätze, welche eine dynamische Berechnung des thermischen Verhaltens von Netzstationen ermöglichen (z. B. [2], [3]). Innerhalb dieses Beitrags wird eine Kombination von Transformator- und Stationsmodell vorgestellt und um mehrere Ansätze zur Abbildung der natürlichen Stationsbelüftung erweitert. Eine Validierung der Anwendbarkeit wird mittels Laborversu-chen an einem 400 kVA Transformator in einer Betonstation durchgeführt sowie der Windeinfluss auf die natürliche Stationsbelüftung experimentell analysiert.