Rotierende Maschinen

Die Messung der Kapazität und der Verlust-/des Leistungsfaktors (Tan Delta) ist eine Offline-AC-Prüfung, bei der die Hauptisolierung durch Messung des Verhältnisses von ohmschen Verlusten zu kapazitivem Strom bewertet wird. Sie dient als umfassender „Zustandscheck“ zur Erkennung von allgemeiner Alterung, thermischer Zersetzung, Feuchtigkeit und Delaminierung und ermöglicht eine Trendanalyse über die gesamte Lebensdauer der Isolierung. Die Prüfung wird während Wartungsstillständen gemäß der Norm der Internationalen Elektrotechnischen Kommission (IEC) 60034-27-3 oder IEEE 286 unter Verwendung von Geräten wie unserem CPC 100 mit CP TD12/15 und dem optionalen CP CR600 oder unserer TANDO 700-Prüflösung durchgeführt.

Die Offline-Teilentladungsmessung (TE-Messung) ist ein empfindliches Diagnoseverfahren zur Erkennung lokaler Isolationsfehler wie Hohlräumen, Delaminationen, Verschleiß halbleitender Schichten oder Oberflächenentladungen in Ständerwicklungen. Durch die Einspeisung von Spannung aus einer externen Quelle kann die Maschine hochfrequente Impulse, die durch diese Fehler entstehen, bereits in einem frühen Stadium erfassen. Einzigartige PRPD-Muster helfen Experten dabei, bestimmte Fehler nach ihrem Dringlichkeitsgrad zu klassifizieren. Die TE-Messung wird unter Verwendung von Messsystemen wie unserem MPD 800-System bei Werksprüfungen, Inbetriebnahmen und Wartungen gemäß den Normen der Internationalen Elektrotechnischen Kommission (IEC) 60034-27-1, IEEE 1434 und IEC 60270 durchgeführt, um eine hochwertige Isolierung sicherzustellen.

Online-Teilentladungsüberwachung (TE-Monitoring) erfasst die Isolationsqualität kontinuierlich unter realen Betriebsbedingungen – wie elektromagnetischen Kräften und thermischen Zyklen –, die durch Offline-Tests nicht nachgestellt werden können. Durch die Erkennung von Verschlechterungen in Echtzeit ermöglicht dieser Ansatz eine proaktive, zustandsorientierte Instandhaltung, die ungeplante Ausfallzeiten minimiert und kostspielige Ständerausfälle verhindert. Durch den Einsatz fest installierter Sensoren zur Erfassung hochfrequenter Impulse erkennt die TE-Überwachung belastungsabhängige Defekte wie lose Spulen und Verunreinigungen am Wickelkopf. Sie ermöglicht eine zustandsorientierte Wartung gemäß Normen wie IEC 60034-27-2 zur Erfassung von Verschleißraten. Wir empfehlen MONTESTO 200 für mobile, temporäre Überwachungs-„Stichproben“ oder unser PARAGEMO 400 für das permanente 24/7-Monitoring Ihrer kritischsten Generatoren und Motoren.

Messungen des Isolationswiderstands (IR) und des Polarisationsindex (PI) sind grundlegende Offline-Prüfungen für die Hauptisolierung. Der IR misst den Widerstand unter DC-Spannung, um Oberflächenfeuchtigkeit und Verunreinigungen festzustellen, während der PI – das Verhältnis dieses Widerstands nach 10 Minuten zu dem nach einer Minute – die Isolationspolarisation bewertet. Diese Prüfungen decken schwerwiegende Isolationsprobleme auf und liefern vor dem Einschalten ein „Go/No-Go“-Signal. Sie werden jährlich oder nach Wartung einer Maschine gemäß der Norm IEC 60034-27-4 oder IEEE 43 durchgeführt. Für diese Analyse empfehlen wir unser DIRANA-System, das hochpräzise Messwerte liefert.

Die Streuflussmessung (EL CID) am Ständer ist eine offline durchgeführte elektromagnetische Prüfung, bei der die Isolierung zwischen den Ständerlamellen bei niedrigen Magnetflusswerten geprüft wird. Dabei wird ein Sensorkopf entlang der Nuten bewegt, welcher Stellen mit - durch Kurzschlüsse verursachten - erhöhtem Streufluss erkennt. Diese Prüfung ist einfacher einzurichten als eine Prüfung mit hohem magnetischen Fluss und identifiziert zuverlässig Heißstellen, die den Kern zum Schmelzen bringen könnten. Für die Prüfung, die alle 5–10 Jahre oder nach einem größeren Ereignis, wie z. B. einer Neuwicklung oder einer Reparatur durchgeführt wird, ist das CPC 100 mit seiner Erweiterung zur Messung des Ständerkerns unsere empfohlene automatisierte Mapping-Lösung. Zu den relevanten Normen gehören IEEE 62.2 oder IEEE 56.

Die Sweep-Frequenzganganalyse (SFRA) deckt verborgene Wicklungsfehler auf. Diese Offline-Diagnosemethode hat eine hohe Empfindlichkeit und erkennt Windungs-zu-Windungs-Kurzschlüsse, die bei Gleichstrom-Prüfungen und anderen Methoden möglicherweise übersehen werden. Sie ist entscheidend für die Durchführung von Werksprüfungen an kleineren Maschinen oder an Rotorwicklungen größerer Generatoren und Motoren. Sie deckt Wicklungsschlüsse und Erdschlüsse auf. Für eine vollständige Analyse empfehlen wir unser FRANEO 800, das mit seinem branchenführenden Dynamikbereich selbst kleinste strukturelle Veränderungen erkennt.

Die Stehspannungsprüfung (auch als Überspannungsprüfung oder Hi-Pot-Messung bezeichnet) ist ein Offline-Belastungstest für rotierende Maschinen, bei dem es um das Bestehen oder Nichtbestehen geht. Durch Anlegen einer oberhalb des Nennwertes liegenden Wechsel- oder Gleichspannung an die Ständer- oder Rotorwicklungen wird die Durchschlagfestigkeit überprüft und sichergestellt, dass die Isolierung Betriebsüberspannungen standhalten kann. Dadurch werden kritische Schwachstellen aufgedeckt, die zu Erdschlüssen führen könnten. Die Prüfung wird während der Werksabnahmeprüfung, der Abnahmeprüfung vor Ort oder nach Wartungsarbeiten gemäß den Normen der Internationalen Elektrotechnischen Kommission (IEC) 60034-1 oder IEEE 62.2 unter Verwendung von Geräten wie unserem CPC 100 mit CP TD12/15 und dem optionalen CP CR600 durchgeführt.

Gleichstrom-Wicklungs- und Kontaktwiderstandsmessungen sind Offline-Messungen zur Überprüfung der Unversehrtheit der Kupferleiter von Ständer und Rotor. Durch das Einspeisen eines stabilen Gleichstroms lassen sich schlechte Verbindungen, korrodierte Muffen oder gebrochene Litzen erkennen, die zu lokaler Überhitzung führen können. Diese hochpräzise Prüfung gewährleistet die elektrische Durchgängigkeit und beugt Isolationsfehlern vor. Diese Messungen werden mit Hochstromeinspeisungen unter Verwendung von Geräten wie unserem CPC 100 während der Erstinbetriebnahme (SAT) oder der Wartung gemäß der Norm IEC 60034-1 durchgeführt.

Die Polimpedanzmessung ist ein Offline-Wechselstrom-Diagnoseverfahren zur Erkennung von Windungsschlüssen in Rotorwicklungen. Dabei wird eine Impedanzasymmetrie festgestellt, indem eine Wechselspannung an den Rotor angelegt und der Strom sowie der Spannungsabfall an jedem Pol gemessen werden. Eine niedrigere Impedanz deutet auf kurzgeschlossene Windungen hin, die zu thermischen Problemen und/oder magnetischen Ungleichgewichten führen können. Die Messung wird im Rahmen von Generalüberholungen durchgeführt; unser CPC 100-Gerät eignet sich ideal für eine stabile Wechselstromversorgung und die automatisierte Datenerfassung.