Trafo - Restkapazität ermitteln

[Deep Blue]

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Hallo,

wir haben auf einem 800 kVA-Trafo eine NSHV mit vielen Abgängen für Maschinen etc. Im ersten Schrank ist ein Universalmessgerät, mit dem ich seit kurzem alle Messwerte in unsere Gebäudeleittechnik aufnehme und als Trend schreibe. Wie kann ich nun sehen, wie viel Leistung wir noch zur Verfügung haben (bzw. kVA) bis der Trafo an seine "Kotzgrenze" kommt? Ich kann mich waage dran erinnern, das man einen Trafo dauerhaft bei ca. 80% seiner Kapazität betreibt. Weiterhin ist zur Bemessung die Gleichzeitigkeit der Verbraucher zu beachten. Da es aber darüber keine saubere Doku gibt, möchte ich nun anhand der Messwerte und Aufzeichnungen sehen können, ob wir noch 1 Meter vor dem Abgrund sind oder schon mit den Zehenspitzen drüber stehen

Hier mal alle Werte, die das Universalmessgerät ausspuckt (aus dem DB der SPS kopiert):

Strom_L1 INT 0 (mA)
Strom_L2 INT 0 (mA)
Strom_L3 INT 0 (mA)
Strom_Null INT 0 (mA)
Spannung_12 INT 0 (V / 10)
Spannung_23 INT 0 (V / 10)
Spannung_31 INT 0 (V / 10)
Spannung_L1 INT 0 (V / 10)
Spannung_L2 INT 0 (V / 10)
Spannung_L3 INT 0 (V / 10)
Frequenz INT 0 (Hz / 100)
Wirkleistung INT 0 Summe L1 + L2 + L3 (kW / 10)
Blindleistung INT 0 Summe L1 + L2 + L3 (kW / 10)
Scheinleistung INT 0 Summe L1 + L2 + L3 (kW / 10)
Leistungsfaktor INT 0 L / C - : kapazitiv und + : induktiv (0,001)
I1_max INT 0 (mA)
I2_max INT 0 (mA)
I3_max INT 0 (mA)
MaxWert_WirkleistungP INT 0 (W)
MaxWert_WirkleistungM INT 0 (W)
MaxWert_BlindleistungP INT 0 (var)
MaxWert_BlindleistungM INT 0 (var)
MaxWert_Scheinleistung INT 0 (VA)
Wirkenergie_kl10000 INT 0 (kWh)
Wirkenergie_gr10000 INT 0 (kWh)
Blindenergie_kl_10000 INT 0 (kvarh)
Blindenergie_gr_10000 INT 0 (kvarh)
Scheinenergie_kl_10000 INT 0 (kVAh)
Scheinenergie_gr_10000 INT 0 (kVAh)
I_System INT 0 (mA)
U_System INT 0 (V / 10)
V_System INT 0 (V / 10)
Stundenzaehler_kl_10000 INT 0 (H / 100)
Stundenzaehler_gr_10000 INT 0 (H / 100)

 

[xxJohnxx]

Die Scheinleistung ist ja die aktuelle, tatsächlich vom Travo abgegebene Leistung, die in deinem Fall 80% der 800kVA nicht überschreiten darf.

So dürfte die verbleibende Leistung so zu berechnen sein:
Verbleibende Leistung = 800kVA x 0.8 - Scheinleistung

 

[Deep Blue]

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Die Scheinleistung ist ja die aktuelle, tatsächlich vom Travo abgegebene Leistung, die in deinem Fall 80% der 800kVA nicht überschreiten darf.

So dürfte die verbleibende Leistung so zu berechnen sein:
Verbleibende Leistung = 800kVA x 0.8 - Scheinleistung

Ok,

da sich die Scheinleistung demzufolge aus ((U1*I1) + (U2*I2) + (U3*I3)) * cosPhi (unserer Leistungsfaktor 0,9) errechnet, würde es in meinem Fall aktuell eine Scheinleistung von 153,9 kVA ergeben. Dann habe ich ja noch Luft nach oben.

Meine max. Scheinleistung lt. Aufzeichnung ist 259,9 kVA. Auch das deutet ja auf genug Reserve bei der Gleichzeitigkeitsbetrachtung hin.

Danke für Deine Hilfe!

P.S. Sollte ich es falsch gesehen haben bitte ich um Nachsicht und würde mich um eine Richtigstellung freuen.

 

[winnman]

Die momentane und die angezeigte maximale Scheinleistung ist für die Belastung nicht aussagekräftig. Kurze Spitzen die dann durch ev. längere Täler ausgeglichen werden machen dem Trafo gar nichts.
Die Erwärmung durch Dauerlast oder langandauernde Spitzen ist für den Trafo maßgeblich.

Am besten man bildet einen 15 minütlichen Mittelwert. Das bildet die im Trafo umgesetzten Verluste am besten ab.

 

[xxJohnxx]

da sich die Scheinleistung demzufolge aus ((U1*I1) + (U2*I2) + (U3*I3)) * cosPhi (unserer Leistungsfaktor 0,9)

Die Formel ist zur Berechnung der Wirkleistung. Ohne cosPhi erhältst du die Scheinleistung.

 

[Deep Blue]

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Am besten man bildet einen 15 minütlichen Mittelwert. Das bildet die im Trafo umgesetzten Verluste am besten ab.

Meine max. Scheinleistung ist der Wert nach Mehrmonatiger Aufzeichnung. Daher dachte ich, das somit auch bei unterschiedlicher Abnahme kein kritischer Bereich erreicht wurde.

 

[winnman]

Kritischen Wert wirst du falls deine Messwerte Stimmen nicht erreicht haben, erfahrungsgemäß steigt mit den Jahren die Leistung jedoch.
Ich dachte du willst das optimieren zur laufenden Auswertung. Da ist eben dann der 15 min Mittelwert das maß der Dinge.

Zusätzlich bietet sich auch an die Temperatur des Traforaums zu erfassen. Durch verschmutzte, verstellte, . . . Lüftungsöffnungen steigt hier besonders im Sommer teilweise die Temperatur erheblich an.
Dadurch kann dann der Trafo seine Verlustwärme nicht mehr richtig abgeben und würde trotz geringerer Belastung doch überhitzen.

 

[Deep Blue]

Ich dachte du willst das optimieren zur laufenden Auswertung. Da ist eben dann der 15 min Mittelwert das maß der Dinge.

Mir geht es erst mal darum die Werte, welche ich seit einiger Zeit mit schreibe, richtig zu interpretieren. Die Restkapazität des Trafos ist immer wieder Gesprächsstoff bei uns. Die Technik ist der Meinung, daß nichts mehr geht. Dies kommt aber mMn, weil immer wieder nachgerüstet wurde und keiner sich um den E-Haushalt Gedanken gemacht hatte. Selbst externe E-Firmen konnten keine zufriedenstellenden Ergebnisse/Aussagen liefern. Daher das Mitschreiben der Werte. Und nun eben die Frage an die Community, wie diese richtig zu deuten sind.

Gesendet von meinem EVA-L09 mit Tapatalk

 

[Blockmove]

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Das Problem an den Werten ist, dass du keine 100-prozentige Aussage damit treffen kannst.
Ein Temperatursensor wäre da wahrscheinlich hilfreicher.Schau mal in den technischen Unterlagen ... Vielleicht hat der Trafo sogar einen Temp-Fühler

 

[Deep Blue]

Das Problem an den Werten ist, dass du keine 100-prozentige Aussage damit treffen kannst.
Ein Temperatursensor wäre da wahrscheinlich hilfreicher.Schau mal in den technischen Unterlagen ... Vielleicht hat der Trafo sogar einen Temp-Fühler

Was wird mir die Temperatur dann sagen? Ich bin doch auf der Suche nach der Restkapazität des Trafos und wieviel Leistung ich ihm noch zumuten kann. Sorry wenn ich blöde Nachfrage. Aber ich möchte es ja verstehen und weiter kommunizieren.

Gesendet von meinem EVA-L09 mit Tapatalk

 

[Fakrae]

Die Leistung die der Trafo vertragen kann, hängt mitunter auch von der Temperatur ab, die er hat. Wenn du jetzt ausrechnest "ich hab noch 60% Kapazität übrig", dein Temperatursensor ist aber schon bei 200°C (Hausnummer), weißt du, dass der Trafo zwar theoretisch mehr könnte, in der aktuellen Einbausituation aber trotzdem schon am Röcheln ist -> nur dann mehr zumuten, wenn die Kühlung verbessert wird.

 

[Blockmove]

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Was wird mir die Temperatur dann sagen?

Mal einfach erklärt:
Was passiert wenn du den Trafo überlastest?
Er wird heiß.
Was hat das zur Folge:
Die Isolierung der Wicklungen wird beschädigt und der Trafo zerstört.

Nun ist ein 800kVA Trafo kein kleines Teil und kann thermisch schon was ab.
Eine kurzzeitige heftige Überlastung macht ihm wenig ... Es bricht einfach die Sekundärspannung ein.
Im Gegensatz dazu kann eine langanhaltende (über Stunden) geringe Überlastung zum Auslösen des Thermoschutzes und somit zum Abschalten führen.
Und hier spielt nun wieder Umgeungstemperatur und Lüftung eine Rolle. Im Hochsommer sieht's anders aus als im Winter.
Daher gibt es von den Herstellern entsprechende Beastungskurven.

Ein Stromnetz ist nun heute etwas sehr komplexes. Du hast durch viele FUs, Servoantriebe, Schaltnetzteile und Ähnliches keine gleichmässige Belastung mehr.
Daher ist es schwierig bis unmöglich aus Durchschnitts- und Min-Max-Werten eine belastbare Aussage über mögliche Leistungsreserven zu trefen.

Gruß
Blockmove

 

[winnman]

Und genau das was Blockmove schreibt bildet eben der 15min Mittelwert der Scheinleistung ab.
Den kannst du doch auch deinen Momentanwerten relativ leicht ausrechnen.

Zusätzlich eben auch noch die Temperatur im Auge behalten.