IEC 60076-5:2006

Power transformers - Part 5: Ability to withstand short circuit

Identifies the requirements for power transformers to sustain without damage the effects of overcurrents originated by external short circuits. Describes the calculation procedures used to demonstrate the thermal ability of a power transformer to withstand such overcurrents and both the special test and the theoretical evaluation method used to demonstrate the ability to withstand the relevant dynamic effects.

Transformateurs de puissance - Partie 5: Tenue au court-circuit

Identifie les exigences pour les transformateurs de puissance pour résister sans dommage aux effets des surcharges occasionnées par des courts-circuits externes. Décrit les procédés de calcul utilisés pour démontrer l'aptitude thermique d'un transformateur de puissance à supporter de telles surcharges ainsi que l'essai spécial et la méthode de calcul utilisée pour démontrer son aptitude à résister aux effets mécaniques afférents.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 06-Feb-2006
• ICS: 01 - GENERALITIES. TERMINOLOGY. STANDARDIZATION. DOCUMENTATION
• ICS: 29.180 - Transformers. Reactors
• Technical Committee: TC 14 - Power transformers
• Drafting Committee: MT 2 - TC 14/MT 2
• Current Stage: PPUB - Publication issued
• Start Date: 28-Feb-2006
• Completion Date: 07-Feb-2006

Relations

• Revises: IEC 60076-5:2000 - Power transformers - Part 5: Ability to withstand short circuit
• Effective Date: 05-Sep-2023

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL IEC
STANDARD 60076-5
Third edition
2006-02
Power transformers –
Part 5:
Ability to withstand short circuit

This English-language version is derived from the original
bilingual publication by leaving out all French-language
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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
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INTERNATIONAL IEC
STANDARD 60076-5
Third edition
2006-02
Power transformers –
Part 5:
Ability to withstand short circuit

 IEC 2006 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
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International Electrotechnical Commission
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60076-5  IEC:2006 – 3 –
CONTENTS
FOREWORD.5

1 Scope.9

2 Normative references .9

3 Requirements with regard to ability to withstand short circuit.9

3.1 General .9

3.2 Overcurrent conditions .11

4 Demonstration of ability to withstand short circuit .17
4.1 Thermal ability to withstand short circuit.17
4.2 Ability to withstand the dynamic effects of short circuit .23

Annex A (informative) Theoretical evaluation of the ability to withstand the dynamic
effects of short circuit .41
Annex B (informative) Definition of similar transformer.71

Figure 1 – Star/delta connected transformer .29
Figure 2 – Star/star auto-transformer .31

Table 1 – Recognized minimum values of short-circuit impedance for transformers
with two separate windings .13
Table 2 – Short-circuit apparent power of the system.13
Table 3 – Maximum permissible values of the average temperature of each winding
after short circuit.21
Table 4 – Values for factor k × 2 .25
Table A.1 – Comparison of forces and stresses in core-type transformers .61
Table A.2 – Comparison of forces and stresses in shell-type transformers.65
Table A.3 — Values for factor K .69
Table A.4 — Values for factor K .69
60076-5  IEC:2006 – 5 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION

____________
POWER TRANSFORMERS –
Part 5: Ability to withstand short circuit

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 to the Normative references cited in this publication. Use of the referenced publications is
indispensable for the correct application of this publication.
9) Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this IEC Publication may be the subject of
patent rights. IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard IEC 60076-5 has been prepared by IEC technical committee 14: Power
transformers.
This third edition cancels and replaces the second edition published in 2000. This third edition
constitutes a technical revision.
This edition includes the following significant technical changes with respect to the previous
edition:
a) introduction of Annex A (informative) – “Theoretical evaluation of the ability to withstand
the dynamic effects of short circuit”, in place of previous Annex B (normative) –
“Calculation method for the demonstration of the ability to withstand short circuit” (blank);
b) introduction of Annex B (informative) – “Definition of similar transformer”, in place of
previous Annex A (informative) – “Guidance for the identification of a similar transformer”.

60076-5  IEC:2006 – 7 –
The text of this standard is based on the following documents:

FDIS Report on voting
14/518/FDIS 14/523/RVD
Full information on the voting for the approval of this standard can be found in the report on

voting indicated in the above table.

This publication has been drafted in accordance with the ISO/IEC Directives, Part 2.

IEC 60076 consists of the following parts, under the general title Power transformers:
Part 1: General
Part 2: Temperature rise
Part 3: Insulation levels, dielectric tests and external clearances in air
Part 4: Guide to the lightning impulse and switching impulse testing – Power transformers
and reactors
Part 5: Ability to withstand short circuit
Part 6: Reactors
Part 7: Loading guide for oil-immersed power transformers
Part 8: Application guide
Part 10: Determination of sound levels
Part 10-1: Determination of sound levels – Application guide
Part 11: Dry-type transformers
Part 12: Loading guide for dry-type power transformers
Part 13: Self-protected liquid-filled transformers
Part 14: Design and application of liquid-immersed power transformers using high-
temperature insulation materials
Part 15: Gas-filled-type power tranformers
The committee has decided that the contents of this publication will remain unchanged until
the maintenance result date indicated on the IEC web site under "http://webstore.iec.ch" in
the data related to the specific publication. At this date, the publication will be
• reconfirmed;
• withdrawn;
• replaced by a revised edition, or
• amended.
—————————
Under consideration.
60076-5  IEC:2006 – 9 –
POWER TRANSFORMERS –
Part 5: Ability to withstand short circuit

1 Scope
This part of IEC 60076 identifies the requirements for power transformers to sustain without

damage the effects of overcurrents originated by external short circuits. It describes the
calculation procedures used to demonstrate the thermal ability of a power transformer to
withstand such overcurrents and both the special test and the theoretical evaluation method
used to demonstrate the ability to withstand the relevant dynamic effects. The requirements
apply to transformers as defined in the scope of IEC 60076-1.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document.
For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition
of the referenced document (including any amendments) applies.
IEC 60076-1:1993, Power transformers – Part 1: General
Amendment 1 (1999)
IEC 60076-3:2000, Power Transformers – Part 3: Insulation levels, dielectric tests and
external clearances in air
IEC 60076-8:1997, Power transformers – Part 8: Application guide
IEC 60076-11:2004, Power transformers – Part 11: Dry-type transformers
3 Requirements with regard to ability to withstand short circuit
3.1 General
Transformers together with all equipment and accessories shall be designed and constructed
to withstand without damage the thermal and dynamic effects of external short circuits under
the conditions specified in 3.2.

External short circuits are not restricted to three-phase short circuits; they include line-to-line,
double-earth and line-to-earth faults. The currents resulting from these conditions in the
windings are designated as overcurrents in this part of IEC 60076.
—————————
There exists a consolidated edition 2.1 (2000) that includes edition 2.0 and its amendment.

60076-5  IEC:2006 – 11 –
3.2 Overcurrent conditions
3.2.1 General considerations
3.2.1.1 Application conditions requiring special consideration

The following situations affecting overcurrent magnitude, duration, or frequency of occurrence
require special consideration and shall be clearly identified in transformer specifications:

– regulating transformers with very low impedance that depend on the impedance of directly

connected apparatus to limit overcurrents;

– unit generator transformers susceptible to high overcurrents produced by connection of

the generator to the system out of synchronism;
– transformers directly connected to rotating machines, such as motors or synchronous
condensers, that can act as generators to feed current into the transformer under system
fault conditions;
– special transformers and transformers installed in systems characteriz
...

NORME CEI
INTERNATIONALE 60076-5
Troisième édition
2006-02
Transformateurs de puissance –
Partie 5:
Tenue au court-circuit
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 60076-5:2006(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:
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Tél: [phone]
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INTERNATIONALE 60076-5
Troisième édition
2006-02
Transformateurs de puissance –
Partie 5:
Tenue au court-circuit
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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.
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– 2 – 60076-5  CEI:2006
SOMMAIRE
AVANT-PROPOS.4

1 Domaine d'application .8

2 Références normatives.8

3 Exigences relatives à la tenue au court-circuit .8

3.1 Généralités.8
3.2 Conditions de surintensités .10
4 Démonstration de la tenue au court-circuit.16
4.1 Tenue thermique au court-circuit .16
4.2 Tenue aux effets dynamiques de court-circuit.22

Annexe A (informative) Evaluation théorique de la capacité de résister aux effets
dynamiques de court-circuit .40
Annexe B (informative) Définition de transformateur similaire .70

Figure 1 – Transformateur connecté en étoile-triangle .28
Figure 2 – Autotransformateur étoile-étoile .30

Tableau 1 – Valeurs minimales de l'impédance de court-circuit reconnues pour
transformateurs à deux enroulements séparés.12
Tableau 2 – Puissance apparente de court-circuit du réseau .12
Tableau 3 – Valeurs maximales admissibles de la température moyenne de chaque
enroulement après court-circuit.20
Tableau 4 – Valeurs du facteur k × 2 .24
Tableau A.1 – Comparaison des forces et les contraintes dans les transformateurs
colonnes .60
Tableau A.2 – Comparaison des forces et des contraintes dans les transformateurs
cuirassés .64
Tableau A.3 — Valeurs pour le facteur K .68
Tableau A.4 — Valeurs pour le facteur K .68

– 4 – 60076-5  CEI:2006
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE

____________
TRANSFORMATEURS DE PUISSANCE –

Partie 5: Tenue au court-circuit

AVANT-PROPOS
1) La Commission Électrotechnique 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 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 tels 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, les Comités nationaux de la CEI s'engagent, dans toute la
mesure possible, à appliquer de façon transparente les Publications de la CEI dans leurs publications
nationales et régionales. Toute divergence entre la norme de la CEI et la norme nationale ou régionale
correspondante doit être indiquée en termes clairs dans cette dernière.
5) La CEI n’a fixé aucune procédure concernant le marquage comme indication d’approbation et sa responsabilité
n’est pas engagée quand un matériel est déclaré conforme à l’une de ses normes.
6) Tous les utilisateurs doivent s'assurer qu'ils sont en possession de la dernière édition de cette publication.
7) Aucune responsabilité ne doit être imputée à la CEI, à ses administrateurs, employés, auxiliaires ou
mandataires, y compris ses experts particuliers et les membres de ses comités d'études et des Comités
nationaux de la CEI, pour tout préjudice causé en cas de dommages corporels et matériels, ou de tout autre
dommage de quelque nature que ce soit, directe ou indirecte, ou pour supporter les coûts (y compris les frais
de justice) et les dépenses découlant de la publication ou de l'utilisation de cette Publication de la CEI ou de
toute autre Publication de la CEI, ou au crédit qui lui est accordé.
8) L'attention est attirée sur les références normatives citées dans cette publication. L'utilisation de publications
référencées est indispensable pour une application correcte de la présente publication.
9) L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments de la présente Publication de la CEI peuvent faire
l’objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. La CEI ne saurait être tenue pour
responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et de ne pas avoir signalé leur existence.

La Norme internationale CEI 60076-5 a été établie par le comité d’études 14 de la CEI:
Transformateurs de puissance.
Cette troisième édition annule et remplace la seconde édition publiée en 2000. Cette
troisième édition constitue une révision technique.
Cette édition comprend les modifications techniques majeures suivantes par rapport à
l'édition précédente de la norme:
a) introduction de l'Annexe A (informative) – «Evaluation théorique de la capacité de résister
aux effets dynamiques de court-circuit», au lieu de l'Annexe B (normative) précédente –
«Méthode de calcul pour la démonstration de la tenue au court-circuit » (à blanc);
b) introduction de l'Annexe B (informative) – «Définition de transformateur similaire», au lieu
de l'Annexe A (informative) précédente – «Guide pour l'identification d'un transformateur
similaire».
– 6 – 60076-5  CEI:2006
Le texte de la présente norme est issu des documents suivants:

FDIS Rapport de vote
14/518/FDIS 14/523/RVD
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant

abouti à l'approbation de la présente Norme.

Cette publication a été rédigée selon les Directives ISO/CEI, Partie 2.

La CEI 60076 comprend les parties suivantes présentées sous le titre général Transfor-
mateurs de puissance:
Partie 1: Généralités
Partie 2: Echauffement
Partie 3: Niveaux d'isolement, essais diélectriques et distances d'isolement dans l'air
Partie 4: Guide pour les essais au choc de foudre et au choc de manoeuvre –
Transformateurs de puissance et bobines d'inductance
Partie 5: Tenue au court-circuit
Partie 6: Réacteurs
Partie 7: Guide de charge pour transformateurs immergés dans l'huile
Partie 8: Guide d'application
Partie 10: Détermination des niveaux de bruit
Partie 10-1: Détermination des niveaux de bruit – Guide d'application
Partie 11: Transformateurs de type sec
Partie 12: Guide de charge pour transformateurs de type sec
Partie 13: Transformateurs auto-protégés remplis de liquide
Partie 14: Conception et application des transformateurs de puissance immergés dans du
liquide utilisant des matériaux isolants haute température
Partie 15: Gas-filled-type power transformers (titre français non disponible)

Le comité a décidé que le contenu de cette publication ne sera pas modifié avant la date de
maintenance indiquée sur le site web de la CEI sous «http://webstore.iec.ch» dans les
données relatives à la publication recherchée. A cette date, la publication sera

• reconduite;
• supprimée;
• remplacée par une édition révisée, ou
• amendée.
—————————
A l'étude.
– 8 – 60076-5  CEI:2006
TRANSFORMATEURS DE PUISSANCE –

Partie 5: Tenue au court-circuit

1 Domaine d'application
La présente partie de la CEI 60076 identifie les exigences pour les transformateurs de

puissance pour résister sans dommage aux effets des surcharges occasionnées par des
courts-circuits externes. Elle décrit les procédés de calcul utilisés pour démontrer l'aptitude
thermique d'un transformateur de puissance à supporter de telles surcharges ainsi que l'essai
spécial et la méthode de calcul utilisée pour démontrer son aptitude à résister aux effets
mécaniques afférents. Les exigences s'appliquent aux transformateurs définis dans le
domaine d'application de la CEI 60076-1.
2 Références normatives
Les documents de références suivants sont indispensables pour l'application du présent
document. Pour des références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références
non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les éventuels
amendements).
CEI 60076-1:1993, Transformateurs de puissance – Partie 1: Généralités
Amendement 1 (1999)
CEI 60076-3:2000, Transformateurs de puissance – Partie 3: Niveaux d’isolement, essais
diélectriques et distances d’isolement dans l’air
CEI 60076-8:1997, Transformateurs de puissance – Partie 8: Guide d’application
CEI 60076-11:2004, Transformateurs de puissance – Partie 11: Transformateurs de type sec
3 Exigences relatives à la tenue au court-circuit
3.1 Généralités
Les transformateurs ainsi que tout l'équipement et les accessoires doivent être conçus et

construits pour résister sans dommage aux effets thermiques et mécaniques des courts-
circuits extérieurs dans les conditions spécifiées en 3.2.
Les courts-circuits extérieurs ne sont pas limités aux courts-cir
...

IEC 60076-5
Edition 3.0 2006-02
INTERNATIONAL
STANDARD
NORME
INTERNATIONALE
Power transformers –
Part 5: Ability to withstand short circuit

Transformateurs de puissance –
Partie 5: Tenue au court-circuit

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
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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
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ICS 29.180 ISBN 2-8318-8466-7
60076-5  IEC:2006 –– 2 – 3 – 60076-5 © IEC:2006
CONTENTS
FOREWORD.3

1 Scope.5
2 Normative references .5
3 Requirements with regard to ability to withstand short circuit.5
3.1 General .5
3.2 Overcurrent conditions .6
4 Demonstration of ability to withstand short circuit .9
4.1 Thermal ability to withstand short circuit.9
4.2 Ability to withstand the dynamic effects of short circuit .12

Annex A (informative) Theoretical evaluation of the ability to withstand the dynamic
effects of short circuit .21
Annex B (informative) Definition of similar transformer.36

Figure 1 – Star/delta connected transformer .15
Figure 2 – Star/star auto-transformer .16

Table 1 – Recognized minimum values of short-circuit impedance for transformers
with two separate windings .7
Table 2 – Short-circuit apparent power of the system.7
Table 3 – Maximum permissible values of the average temperature of each winding
after short circuit.11
Table 4 – Values for factor k × 2 .13
Table A.1 – Comparison of forces and stresses in core-type transformers .31
Table A.2 – Comparison of forces and stresses in shell-type transformers.33
Table A.3 — Values for factor K .35
Table A.4 — Values for factor K .35
60076-5 © IEC:200660076-5  IEC:2006 –– 3 – 5 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
____________
POWER TRANSFORMERS –
Part 5: Ability to withstand short circuit

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 to the Normative references cited in this publication. Use of the referenced publications is
indispensable for the correct application of this publication.
9) Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this IEC Publication may be the subject of
patent rights. IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard IEC 60076-5 has been prepared by IEC technical committee 14: Power
transformers.
This third edition cancels and replaces the second edition published in 2000. This third edition
constitutes a technical revision.
This edition includes the following significant technical changes with respect to the previous
edition:
a) introduction of Annex A (informative) – “Theoretical evaluation of the ability to withstand
the dynamic effects of short circuit”, in place of previous Annex B (normative) –
“Calculation method for the demonstration of the ability to withstand short circuit” (blank);
b) introduction of Annex B (informative) – “Definition of similar transformer”, in place of
previous Annex A (informative) – “Guidance for the identification of a similar transformer”.

60076-5  IEC:2006 –– 4 – 7 – 60076-5 © IEC:2006
The text of this standard is based on the following documents:
FDIS Report on voting
14/518/FDIS 14/523/RVD
Full information on the voting for the approval of this standard can be found in the report on
voting indicated in the above table.
This publication has been drafted in accordance with the ISO/IEC Directives, Part 2.
IEC 60076 consists of the following parts, under the general title Power transformers:
Part 1: General
Part 2: Temperature rise
Part 3: Insulation levels, dielectric tests and external clearances in air
Part 4: Guide to the lightning impulse and switching impulse testing – Power transformers
and reactors
Part 5: Ability to withstand short circuit
Part 6: Reactors
Part 7: Loading guide for oil-immersed power transformers
Part 8: Application guide
Part 10: Determination of sound levels
Part 10-1: Determination of sound levels – Application guide
Part 11: Dry-type transformers
Part 12: Loading guide for dry-type power transformers
Part 13: Self-protected liquid-filled transformers
Part 14: Design and application of liquid-immersed power transformers using high-
temperature insulation materials
Part 15: Gas-filled-type power tranformers
The committee has decided that the contents of this publication will remain unchanged until
the maintenance result date indicated on the IEC web site under "http://webstore.iec.ch" in
the data related to the specific publication. At this date, the publication will be
• reconfirmed;
• withdrawn;
• replaced by a revised edition, or
• amended.
—————————
Under consideration.
60076-5 © IEC:200660076-5  IEC:2006 –– 5 – 9 –
POWER TRANSFORMERS –
Part 5: Ability to withstand short circuit

1 Scope
This part of IEC 60076 identifies the requirements for power transformers to sustain without
damage the effects of overcurrents originated by external short circuits. It describes the
calculation procedures used to demonstrate the thermal ability of a power transformer to
withstand such overcurrents and both the special test and the theoretical evaluation method
used to demonstrate the ability to withstand the relevant dynamic effects. The requirements
apply to transformers as defined in the scope of IEC 60076-1.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document.
For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition
of the referenced document (including any amendments) applies.
IEC 60076-1:199
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