Hören Sie sich an, was Ihnen Ihr Laststufenschalter sagen möchte

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25. April 2024

Der Laststufenschalter (On-Load Tap Changer, OLTC) eines Leistungstransformators spielt bei der Aufrechterhaltung einer stabilen Spannung im Stromnetz eine wichtige Rolle. Es handelt sich bei ihm um ein mechanisches Schaltgerät, das durch Anpassen der Wandlerübersetzung die Systemspannung reguliert. Aufgrund der thermischen und mechanischen Belastungen, die beim Umschalten des Laststroms entstehen, können einige der Komponenten des OLTC, z. B. die Kontakte, im Laufe der Zeit verschleißen.

Für die zuverlässige Beurteilung des OLTC-Zustands wurden und werden immer modernere Diagnoseinstrumente entwickelt. In der Regel findet eine Messung des statischen Widerstands statt, um zu prüfen, ob die Kontaktwiderstände erhöht sind. Außerdem erfolgt eine Messung des dynamischen Widerstands (Dynamic Resistance Measurement, DRM). Auf diese Weise kann die Stromänderung während des Schaltvorgangs ermittelt werden, die Aufschluss über das OLTC-Timing und mögliche Stromunterbrechungen gibt.

Neue vibroakustische Messung (VAM)

Bei der zusätzlich zu den oben beschriebenen Maßnahmen eingesetzten vibroakustischen Messung (VAM) werden die Vibrationen aufgezeichnet, die während des Schaltvorgangs erzeugt werden. Die Ergebnisse dieser Messung werden mit Referenzdaten, z. B. mit einem Fingerabdruck, oder mit Schwestergeräten verglichen.

Zur Messung der akustischen Signale werden an der OLTC-Abdeckung oder an der Wand des Transformatortanks Beschleunigungssensoren angebracht. Die Sensoren werden entweder auf magnetischen Montageplatten befestigt oder auf die OLTC-Abdeckung aufgeschraubt.

Diese Methode bietet die Möglichkeit, Messungen an einem unter Spannung stehenden Transformator durchzuführen, und liefert somit wertvolle Informationen über den Zustand des Laststufenschalters, ohne dass Betriebsunterbrechungen erforderlich sind. Das Aufzeichnen eines detaillierten Vibrationsmusters und der anschließende Vergleich dieses Musters mit einem Fingerabdruck ermöglicht das Erkennen und Verfolgen von Veränderungen in der mechanischen Integrität des OLTC.

Weniger blinde Flecken bei der Diagnose

Wenn der Transformator nicht mit dem Stromnetz verbunden ist, können simultan eine vibroakustische Messung und eine dynamische Widerstandsmessung durchgeführt werden. Die Kombination aus VAM und DRM liefert zusätzliche Erkenntnisse über die Schaltfolge. Die VAM- und DRM-Messungen an einem OLTC stellen mechanische und elektrische Zeitabläufe dar und bieten die Möglichkeit einer kombinierten Bewertung auf der Grundlage sich ergänzender Daten. Durch Kombinieren der beiden Ansätze werden die blinden Flecken der einzelnen Methoden kompensiert und es wird eine eingehende Bewertung des gesamten OLTC-Schaltvorgangs erreicht.

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(Dauer: 16:12 Minuten, in Englisch)

In dieser Folge von „Energy Talks“ erfahren Sie von den VAM-Experten Dr. Karsten Viereck von der Maschinenfabrik Reinhausen und Christoph Engelen mehr über die vibroakustische Messung (VAM).

In „Energy Talks“ wird über verschiedene Themen rund um das Prüfen von Netzwerken gesprochen. Sie finden alle Folgen auf unserer Podcast-Startseite.