Leistungstransformator
Gewährleistung eines zuverlässigen Betriebs von Leistungstransformatoren
Während der Inbetriebnahme und des Betriebs muss sich Ihr Leistungstransformator in einem guten Zustand befinden. Viele Faktoren können die erwartete Lebensdauer Ihres Transformators über dessen gesamten Lebenszyklus hinweg beeinflussen.
Diagnosetests und Transformatorüberwachungssysteme liefern aussagekräftige Erkenntnisse über den Zustand der Isolierung, die Unversehrtheit der Wicklungen, die Leistungsfähigkeit des Stufenschalters und das Auftreten von Teilentladungen.
Durch die Kombination von Offline-Transformator-Prüfungen mit der Online-Überwachung von Teilentladungen und fortschrittlicher dielektrischer Diagnostik können Sie Risiken frühzeitig erkennen, die Instandhaltung strategisch planen und die Lebensdauer Ihrer Betriebsmittel verlängern.
Umgang mit der Alterung von Transformatoren und den damit verbundenen Risiken
Feuchtigkeit
Feuchtigkeit im festen Teil der Isolierung kann durch Alterung des Papiers, Undichtigkeiten an den Dichtungen des Transformators oder durch „Atmen“ entstehen. Dies führt zu einer verminderten Durchschlagfestigkeit und einer schnelleren Alterung der Isolierung.
Die Kenntnis des Feuchtigkeitsgehalts ermöglicht Ihnen eine zustandsorientierte Wartung, wodurch Ausfälle reduziert und unnötige Austauscharbeiten vermieden werden.
Mechanische Einflüsse
Kurzschlusskräfte, Erdbeben oder Transportschäden können Wicklungen und Kernkomponenten verformen. Nicht-invasive Verfahren wie die Übertragungsfunktionsanalyse (SFRA) und Kurzschlussimpedanzmessungen erkennen diese Fehler frühzeitig und gewährleisten so Sicherheit und Zuverlässigkeit.
Teilentladungsaktivität
Teilentladungen (PD) in Durchführungen oder Wicklungen weisen lange vor dem Auftreten eines Durchschlags auf Isolationsfehler hin. Mit unserem Prüfsystem können Sie Teilentladungen frühzeitig erkennen und deren Entstehungsorte akustisch lokalisieren.
Verschleiß und Kontaktprobleme bei OLTC
Stufenschalter (OLTCs) sind elektrisch und mechanisch stark beanspruchte Komponenten. Statische und dynamische Widerstandsmessungen (DRM) sowie vibroakustische Messungen (VAM) helfen Ihnen dabei, eine zuverlässige Zustandsbewertung durchzuführen.
Umfassende Leistungstransformator-Diagnostik
Die Zustandsbewertung von Leistungstransformatoren umfasst elektrische, dielektrische und mechanische Diagnosemessungen über den gesamten Lebenszyklus Ihres Leistungstransformators hinweg, von der Werksabnahmeprüfung über die Inbetriebnahme bis hin zur Wartung.
3
Echte Dreiphasenprüfung ohne Umverdrahtung
66 %
Prüfzeit mit TESTRANO 600
19
2
Stunden mit DIRANA durch
10
uHz
20
MPD 800-Geräten und UHF-800
Messverfahren für Leistungstransformatoren
Kapazitäts- und Verlustfaktormessung
Kapazitäts- und Verlustfaktormessung
Kapazitäts- und Verlustfaktormessungen (tan δ) dienen der Bewertung des Isolierungszustands in Wicklungen und Durchführungen. Sie erfassen die dielektrischen Verluste und ermöglichen eine zuverlässige Bewertung der Isolationsqualität.
Ein erhöhter Verlustfaktor weist auf Feuchtigkeitseintritt, Alterung, Verunreinigungen oder einen beginnenden Durchschlag zwischen den kapazitiven Schichten hin. Das frühzeitige Erkennen solcher Veränderungen hilft, Ausfälle von Durchführungen zu vermeiden und das Risiko ungeplanter Versorgungsunterbrechungen zu reduzieren. Die Ergebnisse unterstützen zudem die zustandsorientierte Wartung und die Einhaltung der Grenzwerte der Internationalen Elektrotechnischen Kommission (IEC) und des Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE).
Isolationswiderstandsmessung
Isolationswiderstandsmessung
Mit Isolationswiderstandsprüfungen lassen sich Feuchtigkeit, Verunreinigungen und Verschleißerscheinungen in der Leistungstransformatorisolierung erkennen, bevor es zu einem Durchschlag kommt. Durch die Auswertung der Zeitverläufe der Widerstandswerte, des Polarisationsindex (PI) und des dielektrischen Absorptionsverhältnisses (DAR) können Sie Alterungserscheinungen oder Kriechstrompfade identifizieren, die das Ausfallrisiko erhöhen.
Regelmäßige Prüfungen unterstützen Ihre Planung für die Wartung und verlängern die Lebensdauer Ihrer Betriebsmittel. Außerdem reduzieren sie ungeplante Ausfallzeiten, indem sie Schwachstellen in der Isolation frühzeitig aufdecken.
Wicklungswiderstandsmessung
Wicklungswiderstandsmessung
Durch die Messung des Wicklungswiderstands wird die Unversehrtheit der Leiter überprüft, wodurch Sie Kontaktprobleme, Unterbrechungen und hochohmige Verbindungen in Wicklungen und den Pfaden des Laststufenschalters (OLTC) erkennen können.
Abweichungen zwischen den Phasen oder Stufenschaltungen sind ein Anzeichen für ein Risiko von Überhitzung oder mechanischen Problemen. Die Prüfung hilft Ihnen bei der Validierung der Werksdaten und unterstützt die Diagnose des Laststufenschalters, wodurch eine zuverlässige Stromverteilung unter Last sichergestellt wird.
OLTC-Scan
Messung des Dynamischen Widerstands bzw. OLTC-Scan
Dynamische Widerstandsmessungen bewerten das Schaltverhalten eines Stufenschalters (OLTC) im Betrieb, indem sie den transienten Strom während dessen Bewegung erfassen.
Sie machen Kontaktverschleiß, zeitliche Abweichungen und Unterbrechungen sichtbar, die mit statischen Prüfungen nicht erkannt werden können. Das frühzeitige Erkennen von Unregelmäßigkeiten im Schaltverhalten ermöglicht eine vorausschauende Instandhaltungsplanung und hilft, schwerwiegende Ausfälle des Laststufenschalters zu vermeiden.
VAM
Vibroakustische Messung
Vibroakustische Messungen dienen zur Beurteilung des mechanischen Zustands eines Laststufenschalters (OLTC). Dabei werden die beim Schalten entstehenden Schwingungssignale analysiert.
Veränderungen im Vibrationsmuster weisen auf Kontaktverschleiß, mechanische Fehlstellungen oder Probleme im Antrieb hin. Die Messung kann im laufenden Betrieb durchgeführt werden, ohne den Transformator außer Betrieb zu nehmen. Das frühzeitige Erkennen mechanischer Veränderungen erhöht die Zuverlässigkeit und unterstützt die Planung effektiver Instandhaltungsmaßnahmen.
TTR-Messung
Übersetzungsverhältnismessung (TTR)
Messungen des Übersetzungsverhältnisses dienen der Überprüfung der Genauigkeit des Übersetzungsverhältnisses und der Phasenverschiebung zwischen den Wicklungen, indem Kurzschlüsse, Unterbrechungen und falsche Stufenschaltereinstellungen erkannt werden. Diese Probleme können die Spannungsregelung und die Schutzkoordination beeinträchtigen.
Der Abgleich der Ergebnisse mit den Typenschilddaten gewährleistet die Einhaltung der Normen der Internationalen Elektrotechnischen Kommission (IEC) und des Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). Diese Prüfung bestätigt zudem, dass ein Transformator ordnungsgemäß funktioniert.
Magnetisierungsstrommessungen
Magnetisierungsstrommessungen
Magnetisierungsstrommessungen dienen zur Beurteilung der Windungsisolation, des Zustands des Magnetkreises sowie der Integrität des Laststufenschalters im Leerlauf.
Abweichungen zwischen den Phasen oder auffällige Messmuster weisen auf Windungsschlüsse, Schäden am Kern oder Verdrahtungsfehler hin. Die Prüfung liefert einen schnellen Einblick in den Zustand des Magnetkreises und ergänzt die Diagnose mittels Übersetzungsverhältnis- (TTR) und Wicklungswiderstandsmessungen.
Kurzschlussimpedanzmessung
Kurzschlussimpedanzmessung
Kurzschlussimpedanzmessungen dienen zur Erkennung von Wicklungsverformungen, die durch Kurzschlussströme oder Transportbelastungen verursacht worden sein können.
Abweichungen von den Impedanzwerten auf dem Typenschild weisen auf mechanische Verschiebungen hin und können die Durchschlagfestigkeit beeinträchtigen.
Diese Messung unterstützt Sie dabei, die Stabilität des Transformators sicherzustellen und seine mechanische Integrität vor der Wiederinbetriebnahme zu überprüfen.
FRSL
Messung des Frequenzgangs von Streuverlusten (FRSL)
Die Messung der Frequenzantwort von Streuverlusten (FRSL) dient zur Erkennung von Kurzschlüssen zwischen Parallelschaltungen und lokaler Überhitzung. Dabei wird die ohmsche Komponente der Kurzschlussimpedanz über einen Frequenzbereich analysiert.
Ein Anstieg der Streuverluste bei höheren Frequenzen weist auf Fehler in Parallelschaltungen hin. Diese Prüfung ermöglicht eine erweiterte Zustandsdiagnose und geht über die Möglichkeiten herkömmlicher Kurzschlussimpedanzmessungen hinaus.
Entmagnetisierung
Entmagnetisierung des Kerns
Die Entmagnetisierung beseitigt den Restmagnetismus im Transformatorkern nach Gleichstromprüfungen oder anderen Diagnosemessungen. Restmagnetismus kann hohe Einschaltströme verursachen und nachfolgende Diagnoseergebnisse verfälschen.
Eine kontrollierte Entmagnetisierung schützt Personal und Betriebsmittel bei der Wiederinbetriebnahme und stellt genaue Ergebnisse bei Magnetisierungsstrom- und Sweep Frequency Response Analysis (SFRA)-Messungen sicher.
DFR
Dielektrische (Frequenz-) Antwortmessung
Die dielektrische Frequenzantwortmessung, (DFR) ermittelt den Feuchtigkeitsgehalt in Zelluloseisolierungen und bewertet die Ölleitfähigkeit. Feuchtigkeit beschleunigt die Alterung und verringert die Durchschlagfestigkeit.
Diese Methode modelliert den Verlustfaktor über einen breiten Frequenzbereich und liefert eine zuverlässige, nicht-invasive Bewertung des Dämmstoffzustands. Die Ergebnisse können zur Unterstützung von Entscheidungen zum Lebenszyklusmanagement herangezogen werden.
SFRA
Sweep Frequency Response Analysis (SFRA)
Die Sweep Frequency Response Analysis (SFRA) erkennt mechanische Bewegungen, Wicklungsverformungen und Kernverschiebungen. Bei diesem Verfahren wird der Frequenzgang eines Transformators mit Referenzdaten verglichen.
Bereits geringe Verschiebungen der Resonanzfrequenzen weisen auf strukturelle Veränderungen nach Fehlerereignissen oder Transportbelastungen hin. Die Prüfung ermöglicht eine hochsensitive Beurteilung der mechanischen Integrität, ohne dass Hochspannung angelegt werden muss.
Durchführungsstromwandler-Analyse
Durchführungsstromwandler-Analyse
Die Analyse von Durchführungsstromwandlern (CTs) überprüft das Übersetzungsverhältnis, die Phasenverschiebung, das Erregungsverhalten und die Schutzklasse.
Fehlerhafte Stromwandler können zu Fehlfunktionen von Schutzsystemen und Schäden an Betriebsmitteln führen. Die Prüfung von Durchführungsstromwandlern stellt die Einhaltung der Internationalen Elektrotechnischen Kommission (IEC)- und Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) -Normen sicher und gewährleistet eine zuverlässige Signalübertragung für Schutzsysteme.
PD-Analyse
Teilentladungsanalyse
Teilentladungsmessungen (PD) dienen zur Erkennung von Isolationsdefekten in Wicklungen und Durchführungen, bevor es zu einem katastrophalen Ausfall kommt. Teilentladungsaktivität weist auf Hohlräume, Verunreinigungen oder Alterungserscheinungen zwischen unterschiedlichen Spannungspotenzialen hin.
Das frühzeitige Erkennen von Teilentladungen reduziert das Risiko ungeplanter Ausfälle. Die Prüfung unterstützt zudem Abnahme- und Instandhaltungsprüfungen und trägt zu einer höheren Langzeitzuverlässigkeit des Leistungstransformators bei.
Teilentladungslokalisierung
Teilentladungslokalisierung
Die Teilentladungslokalisierung bestimmt die genaue Position von Isolationsdefekten mithilfe akustischer oder kombinierter Messverfahren.
Die genaue Lokalisierung eines Defekts ermöglicht gezielte Instandsetzungsmaßnahmen, reduziert Risiken und unterstützt eine optimierte Instandhaltungsplanung. So können fortschreitende Schäden an der Isolierung vermieden werden.
Online-PD-Messungen
Online-Teilentladungsmessung & temporäres Monitoring
Online-Teilentladungsmessungen (PD) bewerten den Zustand der Isolierung im laufenden Betrieb, indem sie die Teilentladungsaktivität über einen bestimmten Zeitraum erfassen und bewerten.
Die kontinuierliche oder temporäre Überwachung hilft, eine Zunahme der Fehlerintensität frühzeitig zu erkennen. Sie unterstützt eine zustandsorientierte Instandhaltung, ohne den Transformator außer Betrieb nehmen zu müssen.
Empfohlene Lösungen
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Einblicke
Wie soll ich mich zwischen TESTRANO 600 und CPX 200 entscheiden?
Das TESTRANO 600 ist ein Spezialgerät für die Prüfung von Leistungstransformatoren, das die umfassendsten Prüfmöglichkeiten bietet. Darüber hinaus ist das Verdrahtungskonzept für eine zeiteffiziente Prüfung von Leistungstransformatoren optimiert.
Das CPX 200 ist ein multifunktionales Gerät, das ein breites Spektrum an Prüfungen von Leistungstransformatoren und der Prüfung von Messwandlern abdeckt. Wenn Sie mehrere Betriebsmittel wie Messwandler und Leistungsschalter prüfen müssen, ist das CPX 200 das richtige Gerät für Sie.
Ist es möglich, SFRA-Daten von Drittanbietern zu importieren?
Ja, die PTM-Software verfügt über eine Importfunktion für spezielle Geräte von Drittanbietern sowie über das Austauschformat für die Internationale Elektrotechnische Kommission (IEC) und CIGRÉ.
Kann ich bei Leistungstransformatoren elektrische und akustische PD-Messungen kombinieren?
Ja, das ist ein sehr leistungsfähiges Verfahren, das häufig eingesetzt wird, wenn die Teilentladung in der ersten Phase gemessen wird. Durch die Auslösung der akustischen Lokalisierung mit dem MPD 800 mittels Auswahl einer bestimmten Triggerquelle im PRPD wird die Lokalisierung noch empfindlicher und zuverlässiger.
Wie sollte ich die PD in Umgebungen mit starken HF-Störungen durchführen?
Eine Möglichkeit ist die Nutzung der im MPD 800 integrierten Verfahren zur Störunterdrückung, wie beispielsweise 3PARD. Eine noch höhere Störfestigkeit wird durch den Einsatz des UHF 800 erreicht. Dieser misst Teilentladungen im UHF-Frequenzbereich direkt im Inneren des Transformators und kann das MPD 800 triggern.
Wie kann ich den Feuchtigkeitsgehalt in der Isolierung eines Transformators bestimmen?
Konventionelle Verfahren basieren auf chemischen Analysen. Ihr Nachteil besteht darin, dass zunächst ein Feuchtegleichgewicht erreicht werden muss und der Leistungstransformator geöffnet werden muss, um Papierproben zu entnehmen.
Eine nicht-invasive dielektrische Frequenzantwortanalyse (DFR) mit DIRANA ermöglicht die Bewertung des Feuchtigkeitsgehalts ohne spezielles Expertenwissen und direkt vor Ort.
Was ist die beste Methode, um Verformungen in der Wicklung festzustellen?
Mechanische Belastungen durch Kurzschlüsse oder den Transport können zu Verformungen der Wicklungen führen. Die empfindlichste verfügbare Prüfmethode ist die Sweep Frequency Response Analysis (SFRA).
Sie vergleicht den elektrischen Fingerabdruck des Leistungstransformators, um folgende Veränderungen festzustellen:
- Wicklungsverschiebungen
- Kernverschiebung
- Mechanische Beschädigungen
SFRA ist nicht-invasiv und hochsensitiv und gilt als Industriestandard für die Beurteilung der mechanischen Integrität.
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