Belüftung von Netzstationen

Im Allgemeinen geschieht die Kühlung über die natürliche Luftzirkulation, wobei durch natürliche Konvektion die Wärme im Raum (durch die Transformatorverluste) verdrängt wird.

Ein gutes Lüftungssystem ermöglicht den Eintritt kühler Luft durch eine Öffnung mit dem Querschnitt S auf Fußbodenhöhe und den Austritt der Luft aus dem Raum durch eine Öffnung mit Querschnitt S’, an der der Luftaustrittsstelle gegenüberliegenden Wand und auf einer Höhe H über der Lufteintrittsöffnung (siehe Abb. B37).

Abb. B37 – Natürliche Belüftung

Hinweis: Sobald eine ausreichende Luftzirkulation nicht mehr gegeben ist, führt dies zu einer Verringerung der verfügbaren Transformatorleistung, wenn der Bemessungstemperaturgrenzwert nicht überschritten werden soll.

Natürliche Belüftung

Die Formeln zur Querschnittsberechnung der Lüftungsöffnungen lauten wie folgt:

[math]\displaystyle{ \mbox{S}=\frac{0,18\mbox{P}}{\sqrt{\mbox{H}}} }[/math]  und   [math]\displaystyle{ \mbox{S}^{'}={1,1\, S} }[/math]

wobei gilt:

P = Summe der Verluste bei Leerlauf und der Verluste bei Volllast in kW
S = Nettoquerschnitt der Lufteintrittsöffnung (abzüglich der Klappen- oder Gitterfläche) in mm²
S’ = Nettoquerschnitt der Luftaustrittsöffnung (abzüglich der Klappen- oder Gitterfläche) in mm²
H = Höhe (Mitte-Mitte) der Luftaustrittsöffnung über der Lufteintrittsöffnung in m.

Die Formeln sind gültig bei einer durchschnittlichen Umgebungstemperatur von 20 °C und bei einer Aufstellungshöhe von bis zu 1000 m.

Zwangsbelüftung

Eine Zwangsbelüftung (d.h. mit Hilfe eines elektrischen Lüfters) des Raumes ist notwendig, wenn die Umgebungstemperatur 20 °C überschreitet oder wenn der Raum schlecht belüftet ist. Sie ist außerdem notwendig, um bei vorübergehenden Überlasten ein Überhitzen der Wicklungen auszuschließen.

In der Schutzart IP 00 kann für Leistungen über 630 kVA eine Zwangsbelüftung vorgesehen werden, um ohne spezielle Änderungen eine vorübergehende Leistungserhöhnung von 25 % zu erreichen. In allen anderen Fällen kann diese vorübergehende Erhöhung von 25 % erreicht und sogar bis auf 40 % erhöht werden, sofern dies bei der Bestellung angegeben wurde. Wenn aber eine Leistungserhöhung verlangt ist, sind die entsprechenden Auswirkungen bei folgenden Punkten zu beachten:

• Querschnitt der Kabel und der Energieverteilsysteme,
• Nennstrom des Trafoschutzschalters,
• Größe der Lufteintritts- und -austrittsöffnungen des Transformatorraums,
• die Lebensdauer der Ventilatoren, welche im Vergleich zu der Lebensdauer des Transformators erheblich geringer ausfällt (3,5 Jahre gegenüber 30 Jahren).

Der Lüfter kann durch einen Thermostat gesteuert werden.

Empfohlener Luftstrom in Kubikmetern pro Sekunde bei 20 °C:

• Transformator ohne Ölausdehnungsgefäß: 0,081 P
• Trockentransformator Klasse F: 0,1 P

wobei gilt:

P = Gesamtverluste in kW.