IEC 60076-7:2005

Power transformers - Part 7: Loading guide for oil-immersed power transformers

Is applicable to oil-immersed transformers and describes the effect of operation under various ambient temperatures and load conditions on transformer life.

Transformateurs de puissance - Partie 7: Guide de charge pour transformateurs immergés dans l'huile

Est applicable aux transformateurs immergés dans l'huile et décrit l'effet du fonctionnement pour diverses températures ambiantes et conditions de charge durant la vie du transformateur.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 14-Dec-2005
• ICS: 29.180 - Transformers. Reactors
• Technical Committee: TC 14 - Power transformers
• Current Stage: DELPUB - Deleted Publication
• Completion Date: 12-Jan-2018

Relations

• Replaces: IEC 60354:1991 - Loading guide for oil-immersed power transformers
• Effective Date: 05-Sep-2023
• Revised: IEC 60076-7:2018 - Power transformers - Part 7: Loading guide for mineral-oil-immersed power transformers
• Effective Date: 05-Sep-2023

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL IEC
STANDARD 60076-7
First edition
2005-12
Power transformers –
Part 7:
Loading guide for oil-immersed
power transformers
This English-language version is derived from the original
bilingual publication by leaving out all French-language
pages. Missing page numbers correspond to the French-
language pages.
Reference number
Publication numbering
As from 1 January 1997 all IEC publications are issued with a designation in the

60000 series. For example, IEC 34-1 is now referred to as IEC 60034-1.

Consolidated editions
The IEC is now publishing consolidated versions of its publications. For example,

edition numbers 1.0, 1.1 and 1.2 refer, respectively, to the base publication, the

base publication incorporating amendment 1 and the base publication incorporating

amendments 1 and 2.
Further information on IEC publications
The technical content of IEC publications is kept under constant review by the IEC,
thus ensuring that the content reflects current technology. Information relating to
this publication, including its validity, is available in the IEC Catalogue of
publications (see below) in addition to new editions, amendments and corrigenda.
Information on the subjects under consideration and work in progress undertaken
by the technical committee which has prepared this publication, as well as the list
of publications issued, is also available from the following:
• IEC Web Site (www.iec.ch)
• Catalogue of IEC publications
The on-line catalogue on the IEC web site (www.iec.ch/searchpub) enables you to
search by a variety of criteria including text searches, technical committees
and date of publication. On-line information is also available on recently issued
publications, withdrawn and replaced publications, as well as corrigenda.
• IEC Just Published
This summary of recently issued publications (www.iec.ch/online_news/ justpub)
is also available by email. Please contact the Customer Service Centre (see
below) for further information.
• Customer Service Centre
If you have any questions regarding this publication or need further assistance,
please contact the Customer Service Centre:

Email: [e-mail]
Tel: [phone]
Fax: [phone]
INTERNATIONAL IEC
STANDARD 60076-7
First edition
2005-12
Power transformers –
Part 7:
Loading guide for oil-immersed
power transformers
© IEC 2005 Copyright - all rights reserved
No part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means, electronic or mechanical,
including photocopying and microfilm, without permission in writing from the publisher.
International Electrotechnical Commission, 3, rue de Varembé, PO Box 131, CH-1211 Geneva 20, Switzerland
Telephone: [phone] Telefax: [phone] E-mail: [e-mail] Web: www.iec.ch
PRICE CODE
XA
Commission Electrotechnique Internationale
International Electrotechnical Commission
МеждународнаяЭлектротехническаяКомиссия
For price, see current catalogue

60076-7  IEC:2005 – 3 –
CONTENTS
FOREWORD.7

INTRODUCTION.11

1 Scope.13

2 Normative references .13

3 Definitions .13

4 Symbols and abbreviations.17

5 Effect of loading beyond nameplate rating .21
5.1 Introduction .21
5.2 General consequences.23
5.3 Effects and hazards of short-time emergency loading.23
5.4 Effects of long-time emergency loading .25
5.5 Transformer size .27
5.6 Non-thermally and thermally upgraded insulation paper .27
6 Relative ageing rate and transformer insulation life .31
6.1 General .31
6.2 Relative ageing rate .31
6.3 Loss-of-life calculation.33
6.4 Insulation life.33
7 Limitations.33
7.1 Current and temperature limitations.33
7.2 Specific limitations for distribution transformers.35
7.3 Specific limitations for medium-power transformers .37
7.4 Specific limitations for large power transformers.39
8 Determination of temperatures .41
8.1 Hot-spot temperature rise in steady state .41
8.2 Top-oil and hot-spot temperatures at varying ambient temperature and load
conditions.53
8.3 Ambient temperature .63
9 Influence of tap changers .65
9.1 General .65
9.2 Short-circuit losses.67

9.3 Ratio of losses .67
9.4 Load factor .67

Annex A (informative) Calculation of winding and oil time constant .69
Annex B (informative) Practical example of the exponential equations method.73
Annex C (informative) Illustration of the differential equations solution method .83
Annex D (informative) Flowchart, based on the example in annex B .101
Annex E (informative) Example of calculating and presenting overload data .105

Bibliography.113

60076-7  IEC:2005 – 5 –
Figure 1 – Sealed tube accelerated ageing in mineral oil at 150 °C.29

Figure 2 – Thermal diagram .43

Figure 3 – Local temperature rises above air temperature in a 120 kV winding at a load

factor of 1,6 .45

Figure 4 – Local temperature rises above air temperature in a 410 kV winding at a load

factor of 1,6 .47

Figure 5 – Two fibre optic sensors installed in a spacer before the spacer was installed

in the 120 kV winding.47

Figure 6 – Zigzag-cooled winding where the distance between all sections is the same
and the flow-directing washer is installed in the space between sections .51
Figure 7 – Top view section of a rectangular winding with "collapsed cooling duct
arrangement" under the yokes .51
Figure 8 – Temperature responses to step changes in the load current.55
Figure 9 – The function f (t) generated by the values given in Table 5 .59
Figure 10 – Block diagram representation of the differential equations.61
Figure 11 – Principle of losses as a function of the tap position .67
Figure B.1 – Hot-spot temperature response to step changes in the load current .79
Figure B.2 – Top-oil temperature response to step changes in the load current .79
Figure C.1 – Plotted input data for the example .93
Figure C.2 – Plotted output data for the example .99
Figure E.1 – OF large power transformers: permissible duties for normal loss of life.111

Table 1 – Life of paper under various conditions .29
Table 2 – Relative ageing rates due to hot-spot temperature .31
Table 3 – Normal insulation life of a well-dried, oxygen-free thermally upgraded insulation
system at the reference temperature of 110 °C .33
Table 4 – Current and temperature limits applicable to loading beyond nameplate rating .35
Table 5 – Recommended thermal characteristics for exponential equations .59
Table 6 – Correction for increase in ambient temperature due to enclosure .65
Table B.1 – Load steps of the 250 MVA transformer .73

Table B.2 – Temperatures at the end of each load step .81
Table C.1 – Input data for example .91
Table C.2 – Output data for the example.97
Table E.1 – Example characteristics related to the loadability of transformers .105
Table E.2 – An example table with the permissible duties and corresponding daily loss of
life (in "normal" days), and maximum hot-spot temperature rise during the load cycle.109

60076-7  IEC:2005 – 7 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION

____________
POWER TRANSFORMERS –
Part 7: Loading guide for oil-immersed power transformers

FOREWORD
1) The International Electrotechnical Commission (IEC) is a worldwide organization for standardization comprising
all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of IEC is to promote
international co-operation on all questions concerning standardization in the electrical and electronic fields. To
this end and in addition to other activities, IEC publishes International Standards, Technical Specifications,
Technical Reports, Publicly Available Specifications (PAS) and Guides (hereafter referred to as “IEC
Publication(s)”). Their preparation is entrusted to technical committees; any IEC National Committee interested
in the subject dealt with may participate in this preparatory work. International, governmental and non-
governmental organizations liaising with the IEC also participate in this preparation. IEC collaborates closely
with the International Organization for Standardization (ISO) in accordance with conditions determined by
agreement between the two organizations.
2) The formal decisions or agreements of IEC on technical matters express, as nearly as possible, an international
consensus of opinion on the relevant subjects since each technical committee has representation from all
interested IEC National Committees.
3) IEC Publications have the form of recommendations for international use and are accepted by IEC National
Committees in that sense. While all reasonable efforts are made to ensure that the technical content of IEC
Publications is accurate, IEC cannot be held responsible for the way in which they are used or for any
misinterpretation by any end user.
4) In order to promote international uniformity, IEC National Committees undertake to apply IEC Publications
transparently to the maximum extent possible in their national and regional publications. Any divergence
between any IEC Publication and the corresponding national or regional publication shall be clearly indicated in
the latter.
5) IEC provides no marking procedure to indicate its approval and cannot be rendered responsible for any
equipment declared to be in conformity with an IEC Publication.
6) All users should ensure that they have the latest edition of this publication.
7) No liability shall attach to IEC or its directors, employees, servants or agents including individual experts and
members of its technical committees and IEC National Committees for any personal injury, property damage or
other damage of any nature whatsoever, whether direct or indirect, or for costs (including legal fees) and
expenses arising out of the publication, use of, or reliance upon, this IEC Publication or any other IEC
Publications.
8) Attention is drawn
...

NORME CEI
INTERNATIONALE 60076-7
Première édition
2005-12
Transformateurs de puissance –
Partie 7:
Guide de charge pour transformateurs
immergés dans l’huile
Cette version française découle de la publication d’origine
bilingue dont les pages anglaises ont été supprimées.
Les numéros de page manquants sont ceux des pages
supprimées.
Numéro de référence
CEI 60076-7:2005(F)
Numérotation des publications
Depuis le 1er janvier 1997, les publications de la CEI sont numérotées à partir de

60000. Ainsi, la CEI 34-1 devient la CEI 60034-1.

Editions consolidées
Les versions consolidées de certaines publications de la CEI incorporant les

amendements sont disponibles. Par exemple, les numéros d’édition 1.0, 1.1 et 1.2

indiquent respectivement la publication de base, la publication de base incorporant

l’amendement 1, et la publication de base incorporant les amendements 1 et 2

Informations supplémentaires sur les publications de la CEI
Le contenu technique des publications de la CEI est constamment revu par la CEI
afin qu'il reflète l'état actuel de la technique. Des renseignements relatifs à cette
publication, y compris sa validité, sont disponibles dans le Catalogue des
publications de la CEI (voir ci-dessous) en plus des nouvelles éditions, amende-
ments et corrigenda. Des informations sur les sujets à l’étude et l’avancement des
travaux entrepris par le comité d’études qui a élaboré cette publication, ainsi que la
liste des publications parues, sont également disponibles par l’intermédiaire de:
• Site web de la CEI (www.iec.ch)
• Catalogue des publications de la CEI
Le catalogue en ligne sur le site web de la CEI (www.iec.ch/searchpub) vous permet
de faire des recherches en utilisant de nombreux critères, comprenant des
recherches textuelles, par comité d’études ou date de publication. Des informations
en ligne sont également disponibles sur les nouvelles publications, les publications
remplacées ou retirées, ainsi que sur les corrigenda.
• IEC Just Published
Ce résumé des dernières publications parues (www.iec.ch/online_news/justpub)
est aussi disponible par courrier électronique. Veuillez prendre contact avec le
Service client (voir ci-dessous) pour plus d’informations.
• Service clients
Si vous avez des questions au sujet de cette publication ou avez besoin de
renseignements supplémentaires, prenez contact avec le Service clients:
Email: [e-mail]
Tél: [phone]
Fax: [phone]
NORME CEI
INTERNATIONALE 60076-7
Première édition
2005-11
Transformateurs de puissance –
Partie 7:
Guide de charge pour transformateurs
immergés dans l’huile
© IEC 2005 Droits de reproduction réservés
Aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun
procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord écrit de l'éditeur.
International Electrotechnical Commission, 3, rue de Varembé, PO Box 131, CH-1211 Geneva 20, Switzerland
Telephone: [phone] Telefax: [phone] E-mail: [e-mail] Web: www.iec.ch
CODE PRIX
XA
Commission Electrotechnique Internationale
International Electrotechnical Commission
МеждународнаяЭлектротехническаяКомиссия
Pour prix, voir catalogue en vigueur

– 2 – 60076-7  CEI:2005
SOMMAIRE
AVANT-PROPOS.6

INTRODUCTION.10

1 Domaine d’application .12

2 Références normatives.12

3 Définitions .12

4 Symboles et abréviations.16

5 Effet d'un régime de charge au-delà des caractéristiques de la plaque signalétique .20
5.1 Introduction .20
5.2 Conséquences générales .22
5.3 Effets et risques d'un régime de charge de secours de courte durée .22
5.4 Effets du chargement d'urgence de longue durée .24
5.5 Taille du transformateur .26
5.6 Papier d'isolation à performances thermiques améliorées ou non .26
6 Vitesse de vieillissement relatif et durée de vie de l’isolation du transformateur .30
6.1 Généralités.30
6.2 Vitesse de vieillissement relatif .30
6.3 Calcul de perte de la vie.32
6.4 Durée de vie de l'isolation .32
7 Limites .32
7.1 Limitations de courant et de température.32
7.2 Limitations spécifiques pour les transformateurs de distribution .34
7.3 Limitations spécifiques pour les transformateurs de moyenne puissance.36
7.4 Limitations spécifiques pour les transformateurs de grande puissance .38
8 Détermination des températures.40
8.1 Echauffement du point-chaud en régime permanent .40
8.2 Températures de l'huile à la partie supérieure et température du point-chaud
pour des conditions variables de température ambiante et de régime de charge.52
8.3 Température ambiante .62
9 Influence des changeurs de prises .64
9.1 Généralités.64
9.2 Pertes en charge.66

9.3 Rapport des pertes.66
9.4 Facteur de charge .66

Annexe A (informative) Calcul de la constante de temps de l’huile et de l’enroulement .68
Annexe B (informative) Exemple pratique de la méthode d’équations exponentielle .72
Annexe C (informative) Illustration de la méthode de solution des équations
différentielles .82
Annexe D (informative) Organigramme, fondé sur l’exemple de l’annexe B.100
Annexe E (informative) Exemple de calcul et de présentation des données de surcharge .104

Bibliographie.112

– 4 – 60076-7  CEI:2005
Figure 1 – Vieillissement accéléré en tube scellé dans de l’huile minérale à 150°C.28

Figure 2 – Diagramme thermique .42

Figure 3 – Echauffement local au-dessus de la température de l'air dans un

enroulement de 120 kV avec un facteur de charge de 1,6 .44

Figure 4 – Echauffement local au-dessus de la température de l'air dans un

enroulement de 410 kV avec un facteur de charge de 1,6 .46

Figure 5 – Deux sondes à fibres optiques installées dans une cale avant que la cale

ait été installée dans l'enroulement de 120 kV .46

Figure 6 – Enroulement refroidi par une circulation en zigzag où la distance entre

toutes les sections est la même et l’écran de circulation du fluide est installé dans
l’espace entre sections .50
Figure 7 – Vue de dessus de la section d'un enroulement rectangulaire avec
"disposition de canaux de refroidissement réduits" sous les culasses. .50
Figure 8 – Réponses en température aux variations en échelons du courant de charge.54
Figure 9 –La fonction f (t) associée aux valeurs données au tableau 5 .58
Figure 10 – Représentation du schéma bloc fonctionnel des équations différentielles .60
Figure 11 – Principe des pertes en fonction de la position de prise .66
Figure B.1 – Courbes comparatives des réponses en température du point chaud aux
variations en échelons du courant de charge .78
Figure B.2 – Courbes comparatives des réponses en température de l’huile supérieure
aux variations en échelons du courant de charge.78
Figure C.1 – Exemple de données d’entrée tracées .92
Figure C.2 – Données de sortie tracées pour l’exemple .98
Figure E.1 – Gros transformateurs de puissance OF: charges admissibles pour une
perte de la vie normale .110

Tableau 1 – Durée de vie du papier sous diverses conditions .28
Tableau 2 – Vitesse de vieillissement relatif due à la température du point-chaud .30
Tableau 3 – Durée de vie normale d'un système d'isolation à performance thermique
améliorée exempte d'oxygène et bien sec à la température de référence de 110 °C .32
Tableau 4 – Limites de courant et de température applicables aux charges au-delà
des caractéristiques de la plaque signalétique .34
Tableau 5 – Caractéristiques thermiques recommandées pour les équations
exponentielles.58
Tableau 6 – Correction concernant l’augmentation de la température ambiante due à

l’enceinte .64
Tableau B.1 – Périodes de charge du transformateur de 250 MVA.72
Tableau B.2 – Températures à la fin de chaque étape de charge.80
Tableau C.1 – Exemple de données d’entrée .90
Tableau C.2 – Exemple de données de sortie .96
Tableau E.1 – Caractéristiques d’exemple liées à la possibilité de charge des
transformateurs .104
Tableau E.2 – Exemple de tableau présentant les charges admissibles et la perte de
la vie quotidienne correspondante (en jours "normaux), et l’échauffement maximal du
point-chaud au cours du cycle de charge .108

– 6 – 60076-7  CEI:2005
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE

____________
TRANSFORMATEURS DE PUISSANCE –

Partie 7: Guide de charge pour transformateurs

immergés dans l’huile
AVANT-PROPOS
1) La Commission Electrotechnique Internationale (CEI) est une organisation mondiale de normalisation
composée de l'ensemble des comités électrotechniques nationaux (Comités nationaux de la CEI). La CEI a
pour objet de favoriser la coopération internationale pour toutes les questions de normalisation dans les
domaines de l'électricité et de l'électronique. A cet effet, la CEI – entre autres activités – publie des Normes
internationales, des Spécifications techniques, des Rapports techniques, des Spécifications accessibles au
public (PAS) et des Guides (ci-après dénommés "Publication(s) de la CEI"). Leur élaboration est confiée à des
comités d'études, aux travaux desquels tout Comité national intéressé par le sujet traité peut participer. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec la CEI, participent
également aux travaux. La CEI collabore étroitement avec l'Organisation Internationale de Normalisation (ISO),
selon des conditions fixées par accord entre les deux organisations.
2) Les décisions ou accords officiels de la CEI concernant les questions techniques représentent, dans la mesure
du possible, un accord international sur les sujets étudiés, étant donné que les Comités nationaux de la CEI
intéressés sont représentés dans chaque comité d’études.
3) Les Publications de la CEI se présentent sous la forme de recommandations internationales et sont agréées
comme telles par les Comités nationaux de la CEI. Tous les efforts raisonnables sont entrepris afin que la CEI
s'assure de l'exactitude du contenu technique de ses publications; la CEI ne peut pas être tenue responsable
de l'éventuelle mauvaise utilisation ou interprétation qui en est faite par un quelconque utilisateur final.
4) Dans le but d'encourager l'uniformité internationale,
...

IEC 60076-7
Edition 1.0 2005-12
INTERNATIONAL
STANDARD
NORME
INTERNATIONALE
Power transformers –
Part 7: Loading guide for oil-immersed power transformers

Transformateurs de puissance –
Partie 7: Guide de charge pour transformateurs immergés dans l'huile

All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by

any means, electronic or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from either IEC or

IEC's member National Committee in the country of the requester.
If you have any questions about IEC copyright or have an enquiry about obtaining additional rights to this publication,
please contact the address below or your local IEC member National Committee for further information.

Droits de reproduction réservés. Sauf indication contraire, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite
ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie
et les microfilms, sans l'accord écrit de la CEI ou du Comité national de la CEI du pays du demandeur.

Si vous avez des questions sur le copyright de la CEI ou si vous désirez obtenir des droits supplémentaires sur cette

publication, utilisez les coordonnées ci-après ou contactez le Comité national de la CEI de votre pays de résidence.

IEC Central Office
3, rue de Varembé
CH-1211 Geneva 20
Switzerland
Email: [e-mail]
Web: www.iec.ch
About the IEC
The International Electrotechnical Commission (IEC) is the leading global organization that prepares and publishes
International Standards for all electrical, electronic and related technologies.

About IEC publications
The technical content of IEC publications is kept under constant review by the IEC. Please make sure that you have the
latest edition, a corrigenda or an amendment might have been published.
ƒ Catalogue of IEC publications: www.iec.ch/searchpub
The IEC on-line Catalogue enables you to search by a variety of criteria (reference number, text, technical committee,…).
It also gives information on projects, withdrawn and replaced publications.
ƒ IEC Just Published: www.iec.ch/online_news/justpub
Stay up to date on all new IEC publications. Just Published details twice a month all new publications released. Available
on-line and also by email.
ƒ Electropedia: www.electropedia.org
The world's leading online dictionary of electronic and electrical terms containing more than 20 000 terms and definitions
in English and French, with equivalent terms in additional languages. Also known as the International Electrotechnical
Vocabulary online.
ƒ Customer Service Centre: www.iec.ch/webstore/custserv
If you wish to give us your feedback on this publication or need further assistance, please visit the Customer Service
Centre FAQ or contact us:
Email: [e-mail]
Tel.: [phone]
Fax: [phone]
A propos de la CEI
La Commission Electrotechnique Internationale (CEI) est la première organisation mondiale qui élabore et publie des
normes internationales pour tout ce qui a trait à l'électricité, à l'électronique et aux technologies apparentées.

A propos des publications CEI
Le contenu technique des publications de la CEI est constamment revu. Veuillez vous assurer que vous possédez
l’édition la plus récente, un corrigendum ou amendement peut avoir été publié.
ƒ Catalogue des publications de la CEI: www.iec.ch/searchpub/cur_fut-f.htm
Le Catalogue en-ligne de la CEI vous permet d’effectuer des recherches en utilisant différents critères (numéro de référence,
texte, comité d’études,…). Il donne aussi des informations sur les projets et les publications retirées ou remplacées.
ƒ Just Published CEI: www.iec.ch/online_news/justpub
Restez informé sur les nouvelles publications de la CEI. Just Published détaille deux fois par mois les nouvelles
publications parues. Disponible en-ligne et aussi par email.
ƒ Electropedia: www.electropedia.org
Le premier dictionnaire en ligne au monde de termes électroniques et électriques. Il contient plus de 20 000 termes et
définitions en anglais et en français, ainsi que les termes équivalents dans les langues additionnelles. Egalement appelé
Vocabulaire Electrotechnique International en ligne.
ƒ Service Clients: www.iec.ch/webstore/custserv/custserv_entry-f.htm
Si vous désirez nous donner des commentaires sur cette publication ou si vous avez des questions, visitez le FAQ du
Service clients ou contactez-nous:
Email: [e-mail]
Tél.: [phone]
Fax: [phone]
IEC 60076-7
Edition 1.0 2005-12
INTERNATIONAL
STANDARD
NORME
INTERNATIONALE
Power transformers –
Part 7: Loading guide for oil-immersed power transformers

Transformateurs de puissance –
Partie 7: Guide de charge pour transformateurs immergés dans l'huile

INTERNATIONAL
ELECTROTECHNICAL
COMMISSION
COMMISSION
ELECTROTECHNIQUE
PRICE CODE
INTERNATIONALE
XA
CODE PRIX
ICS 29.180 ISBN 2-8318-8372-5
60076-7  IEC:2005 – 3 – – 2 – 60076-7 © IEC:2005

CONTENTS
FOREWORD.4

INTRODUCTION.6

1 Scope.7

2 Normative references .7

3 Definitions .7

4 Symbols and abbreviations.9

5 Effect of loading beyond nameplate rating .11
5.1 Introduction .11
5.2 General consequences.12
5.3 Effects and hazards of short-time emergency loading.12
5.4 Effects of long-time emergency loading .13
5.5 Transformer size .14
5.6 Non-thermally and thermally upgraded insulation paper .14
6 Relative ageing rate and transformer insulation life .16
6.1 General .16
6.2 Relative ageing rate .16
6.3 Loss-of-life calculation.17
6.4 Insulation life.17
7 Limitations.17
7.1 Current and temperature limitations.17
7.2 Specific limitations for distribution transformers.18
7.3 Specific limitations for medium-power transformers .19
7.4 Specific limitations for large power transformers.20
8 Determination of temperatures .21
8.1 Hot-spot temperature rise in steady state .21
8.2 Top-oil and hot-spot temperatures at varying ambient temperature and load
conditions.27
8.3 Ambient temperature .32
9 Influence of tap changers .33
9.1 General .33
9.2 Short-circuit losses.34

9.3 Ratio of losses .34
9.4 Load factor .34

Annex A (informative) Calculation of winding and oil time constant .35
Annex B (informative) Practical example of the exponential equations method.37
Annex C (informative) Illustration of the differential equations solution method .42
Annex D (informative) Flowchart, based on the example in annex B .51
Annex E (informative) Example of calculating and presenting overload data .53

Bibliography.57

60076-7 © IEC:200560076-7  IEC:2005 – 5 – – 3 –

Figure 1 – Sealed tube accelerated ageing in mineral oil at 150 °C.15

Figure 2 – Thermal diagram .22

Figure 3 – Local temperature rises above air temperature in a 120 kV winding at a load

factor of 1,6 .23

Figure 4 – Local temperature rises above air temperature in a 410 kV winding at a load

factor of 1,6 .24

Figure 5 – Two fibre optic sensors installed in a spacer before the spacer was installed

in the 120 kV winding.24

Figure 6 – Zigzag-cooled winding where the distance between all sections is the same
and the flow-directing washer is installed in the space between sections .26
Figure 7 – Top view section of a rectangular winding with "collapsed cooling duct
arrangement" under the yokes .26
Figure 8 – Temperature responses to step changes in the load current.28
Figure 9 – The function f (t) generated by the values given in Table 5 .30
Figure 10 – Block diagram representation of the differential equations.31
Figure 11 – Principle of losses as a function of the tap position .34
Figure B.1 – Hot-spot temperature response to step changes in the load current .40
Figure B.2 – Top-oil temperature response to step changes in the load current .40
Figure C.1 – Plotted input data for the example .47
Figure C.2 – Plotted output data for the example .50
Figure E.1 – OF large power transformers: permissible duties for normal loss of life.56

Table 1 – Life of paper under various conditions .15
Table 2 – Relative ageing rates due to hot-spot temperature .16
Table 3 – Normal insulation life of a well-dried, oxygen-free thermally upgraded insulation
system at the reference temperature of 110 °C .17
Table 4 – Current and temperature limits applicable to loading beyond nameplate rating .18
Table 5 – Recommended thermal characteristics for exponential equations .30
Table 6 – Correction for increase in ambient temperature due to enclosure .33
Table B.1 – Load steps of the 250 MVA transformer .37

Table B.2 – Temperatures at the end of each load step .41
Table C.1 – Input data for example .46
Table C.2 – Output data for the example.49
Table E.1 – Example characteristics related to the loadability of transformers .53
Table E.2 – An example table with the permissible duties and corresponding daily loss of
life (in "normal" days), and maximum hot-spot temperature rise during the load cycle.55

60076-7  IEC:2005 – 7 – – 4 – 60076-7 © IEC:2005

INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION

____________
POWER TRANSFORMERS –
Part 7: Loading guide for oil-immersed power transformers

FOREWORD
1) The International Electrotechnical Commission (IEC) is a worldwide organization for standardization comprising
all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of IEC is to promote
international co-operation on all questions concerning standardization in the electrical and electronic fields. To
this end and in addition to other activities, IEC publishes International Standards, Technical Specifications,
Technical Reports, Publicly Available Specifications (PAS) and Guides (hereafter referred to as “IEC
Publication(s)”). Their preparation is entrusted to technical committees; any
...