Video: Transformatorüberwachung: was 42 technische Webinare lehren

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42 technische Webinare über Transformatoren, zusammengefasst. Temperatur, Gas, Feuchte, Durchführungen, Stufenschalter und Durchgangsfehler: was jedes davon verrät, und was es kostet, es zu ignorieren. Die Sitzungen beginnen mit einer Frage, die alles Weitere rahmt. Was ist das wichtigste Teil eines Transformators? Die Antwort: Es gibt kein einzelnes. Er ist ein Verbund von Teilsystemen, und ein Fehler in jedem davon kann die Einheit vom Netz nehmen. Die Messgröße, die über die Lebensdauer der Einheit entscheidet,

ist der Heißpunkt der Wicklung, und mit einem Fühler im Öl lässt er sich nicht messen. Er wird berechnet, und die Sitzungen sagen deutlich, wie falsch die alten Thermometer liegen können. Und die Kosten eines Fehlers sind nicht linear. Nach dem IEC Belastungsleitfaden verdoppeln alle 6 Grad über 98 die Geschwindigkeit, mit der das Papier altert. Das Gas ist die zweite Säule, und die Sitzungen lehren es als Thermometer. Jede Fehlertemperatur erzeugt ihr eigenes Gas,

das auftretende Gas verrät also, wie heiß der Fehler ist. Wasserstoff wird gesondert behandelt, denn seine Physik ist unbequem. Er ist das am schlechtesten lösliche der Diagnosegase, verlässt also das Öl und sammelt sich im Gasraum, etwa 20 zu eins. Auf die Feuchte kommen die Sitzungen am häufigsten zurück, und der Grund ist eine Zahl, die viele überrascht. In einem Transformator mit 50 MVA und anderthalb Prozent Wasser im Papier sitzt fast das gesamte Wasser im Papier, nicht im Öl.

Und wie viel davon im Öl erscheint, hängt allein von der Temperatur ab. Und das Wasser im Papier zu kennen, ist nicht akademisch. Drei praktische Grenzen hängen davon ab. Die Durchführungen belegen 6 der 42 Sitzungen, und der Grund ist die Schwere. Ein Durchführungsfehler kommt plötzlich, und etwa in der Hälfte der Fälle löst er einen Brand aus, der den Transformator mit zerstört. Danach erklären die Sitzungen, warum die Online-Messung funktioniert, und das liegt am Aufbau der Durchführung selbst.

Und der Monitor sucht das Gleichgewicht. Drei gesunde Durchführungen erzeugen 3 Ströme, die sich aufheben. Ändert sich einer, ist die Summe nicht mehr null. Die Sitzungen fügen eine Warnung hinzu: Bei 10 Kilovolt kann eine Offline-Prüfung eine Verschmutzung übersehen, die bei Nennspannung deutlich zu sehen ist. Der Stufenschalter ist das einzige Teil eines Transformators, das sich regelmäßig bewegt, und die Ausfallstatistik eines großen Versorgers macht es deutlich.

Überschläge im Stufenschalter waren die größte Einzelkategorie, und 14 dieser 28 Fälle zerstörten anschließend eine Wicklung. Vier Messgrößen überwachen ihn, und die cleverste ist die Motorenergie. Die meisten mechanischen Probleme im Antrieb verändern die Leistungsaufnahme des Motors, die Joule je Stufenschaltung werden also zum Abbild von Gestänge, Getriebe und Schmierung. Zwei weitere Belastungen kommen von außerhalb des Transformators und lohnen die Überwachung gerade deshalb, weil sie sich aufsummieren.

Durchgangsfehler und die Oberschwingungen eines gesättigten Kerns. Über 42 Sitzungen hinweg wiederholen sich 5 Punkte häufiger als alles andere. Transformator-Monitoring, von Amperis.