Untersuchung der thermischen Überlastbarkeit von LeistungstransformatorenInvestigation of the thermal overload capacity of power transformers

Durch die voranschreitende Energiewende und den stetig steigenden Ausbau der Erneuerbaren Energien besteht vermehrt die Notwendigkeit des Ausbaus von Umspannwerken mit neuen Transformatoren. Dieser Ausbau erfolgt meist auf Basis der maximalen Einspeisung im Jahr. Um hierbei dem Netzbetreiber einen besseren Überblick in Bezug auf die Überlastbarkeit des Transformators zu geben, wird im Rahmen eines Projektes die thermische Überlastbarkeit von Transformatoren untersucht. Für eine genauere Betrachtung des thermischen Verhaltens von Leistungstransformatoren wird eine numerische Berechnung mittels computergestützter Strömungsmechanik (CFD) verwendet. Diese erfolgt anhand im Labor gemessener Messdaten an einem Wicklungsmodell. Dieses numerische 3D-Modell ermöglicht es, die Heißpunkttemperatur eines natürlich ON-gekühlten Transformators zu bestimmen und die Veränderung des Heißpunktfaktors in Abhängigkeit von unterschiedlichen Anfangstemperaturen im Labor zu berechnen. Durch die Berechnung des Heißpunktfaktors kann das transiente thermische Verhalten untersucht und im zeitlichen Verlauf verglichen werden.