Hallo! Ich bin ein Lieferant von 110-kV-Leistungstransformatoren. Eines der Hauptprobleme bei der Wartung dieser Transformatoren ist die Erkennung von Feuchtigkeit in der Isolierung. Feuchtigkeit in der Isolierung eines 110-kV-Leistungstransformators kann echte Kopfschmerzen bereiten. Dies kann zu einer ganzen Reihe von Problemen führen, wie z. B. einer verringerten Spannungsfestigkeit, einer beschleunigten Alterung des Isolationsmaterials und im Extremfall sogar einem Stromausfall. Deshalb werde ich in diesem Blog einige Möglichkeiten vorstellen, wie man Feuchtigkeit in der Isolierung dieser Transformatoren erkennen kann.
Visuelle Inspektion
Lassen Sie uns zunächst über die Sichtprüfung sprechen. Es hört sich vielleicht einfach an, ist aber tatsächlich ein entscheidender erster Schritt. Wenn Sie sich den Transformator genau ansehen, können Sie einige deutliche Anzeichen von Feuchtigkeit erkennen. Überprüfen Sie die Innenseite des Transformatorkessels auf Anzeichen von Kondensation. Wenn Sie Wassertropfen oder einen Feuchtigkeitsfilm sehen, ist das ein klarer Hinweis darauf, dass Feuchtigkeit eingedrungen ist. Achten Sie auch auf das Aussehen des Isoliermaterials. Wenn es verfärbt oder geschwollen aussieht oder schimmelig riecht, könnte das an Feuchtigkeit liegen.
Aber die visuelle Inspektion hat ihre Grenzen. Es kann nur Aufschluss über die Oberflächenfeuchtigkeit geben. Tief in der Isolierung könnte sich Feuchtigkeit befinden, die man mit bloßem Hinsehen nicht erkennen kann. Hier bieten sich andere Erkennungsmethoden an.
Analyse gelöster Gase (DGA)
Die Analyse gelöster Gase ist eine ziemlich coole Methode. Wenn Feuchtigkeit in der Isolierung vorhanden ist, kann es zu chemischen Reaktionen kommen, bei denen bestimmte Gase entstehen. Durch die Analyse der im Transformatorenöl gelösten Gase können wir eine Vorstellung davon bekommen, ob sich Feuchtigkeit in der Isolierung befindet.
Wenn beispielsweise Zellulosedämmung nass wird, kann sie zerfallen und Kohlenmonoxid (CO) und Kohlendioxid (CO₂) produzieren. Indem wir die Konzentrationen dieser Gase im Öl messen, können wir feststellen, ob ein Feuchtigkeitsproblem vorliegt. Wenn der CO- und CO₂-Gehalt höher als normal ist, könnte dies ein Zeichen für eine durch Feuchtigkeit verursachte Verschlechterung der Isolierung sein.
Es gibt auch andere Gase wie Wasserstoff (H₂), die durch feuchtigkeitsbedingte Prozesse entstehen können. Ein plötzlicher Anstieg des Wasserstoffgehalts im Öl könnte ein Hinweis darauf sein, dass Feuchtigkeit vorhanden ist, die elektrische Entladungen oder andere Probleme in der Isolierung verursacht. Mehr über die Technologie hinter Leistungstransformatoren erfahren Sie auf unserer SeiteGroße und mittlere LeistungstransformatorenSeite.
Frequenzbereichsspektroskopie (FDS)
Die Frequenzbereichsspektroskopie ist eine fortgeschrittenere Methode. Es misst die dielektrische Reaktion der Isolierung bei verschiedenen Frequenzen. Wenn Feuchtigkeit in der Isolierung vorhanden ist, verändert sie die dielektrischen Eigenschaften des Materials.
Das FDS-Gerät sendet ein elektrisches Signal mit verschiedenen Frequenzen durch die Isolierung und misst die Reaktion. Anhand der Änderungen in der Reaktion können wir den Feuchtigkeitsgehalt in der Isolierung berechnen. Diese Methode ist großartig, weil sie uns ein genaueres und detaillierteres Bild der Feuchtigkeitsverteilung innerhalb der Isolierung liefern kann.
Es ist besonders nützlich für die Erkennung von Feuchtigkeit in den tieferen Schichten der Isolierung, wo visuelle Inspektion und DGA möglicherweise nicht so effektiv sind.
Messung des Feuchtigkeitsgehalts in Öl
Eine weitere einfache Möglichkeit ist die Messung des Feuchtigkeitsgehalts direkt im Transformatoröl. Mit einem Feuchtigkeitssensor können wir den Wassergehalt im Öl messen. Das Öl in einem Transformator fungiert als Kühlmittel und Isoliermedium. Wenn sich im Öl Feuchtigkeit befindet, kann diese schließlich in die Isolierung eindringen und Probleme verursachen.
Durch regelmäßige Überwachung des Feuchtigkeitsgehalts im Öl können wir frühzeitig Anzeichen von Feuchtigkeitseintritt erkennen. Wenn der Feuchtigkeitsgehalt im Öl ansteigt, ist das ein guter Hinweis darauf, dass möglicherweise ein Problem mit der Feuchtigkeitsbeständigkeit der Isolierung vorliegt. Weitere Informationen zu verschiedenen Arten von Leistungstransformatoren finden Sie auf unserer Seite50-kV-, 63-kV- und 69-kV-LeistungstransformatorSeite.
Einfluss von Feuchtigkeit auf die Transformatorleistung
Bevor wir zum Schluss kommen, lassen Sie uns kurz darüber sprechen, warum die Erkennung von Feuchtigkeit so wichtig ist. Wie ich bereits erwähnt habe, kann Feuchtigkeit die Spannungsfestigkeit der Isolierung erheblich verringern. Dies bedeutet, dass die Isolierung hohen Spannungen schlechter standhalten kann, ohne durchzubrechen.
Mit der Zeit kann Feuchtigkeit dazu führen, dass die Isolierung schneller altert. Das Isolationsmaterial kann spröde werden und seine Flexibilität verlieren, was die Gefahr eines elektrischen Durchschlags weiter erhöht. Ein Durchbruch der Isolierung kann zu einem Kurzschluss führen, der den Transformator beschädigen und die Stromversorgung unterbrechen kann.
Abschluss
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Erkennung von Feuchtigkeit in der Isolierung eines 110-kV-Leistungstransformators für dessen zuverlässigen Betrieb von entscheidender Bedeutung ist. Visuelle Inspektion, Analyse gelöster Gase, Frequenzbereichsspektroskopie und Feuchtigkeitsgehaltsmessung in Öl sind allesamt wirksame Methoden. Jede Methode hat ihre eigenen Vorteile und Grenzen, und die Verwendung einer Kombination dieser Methoden kann uns ein umfassenderes Verständnis der Feuchtigkeitssituation im Transformator ermöglichen.
Wenn Sie auf der Suche nach einem 110-kV-Leistungstransformator sind oder Fragen zur Feuchtigkeitserkennung und zur Transformatorwartung haben, können Sie sich gerne an uns wenden. Wir sind immer für Sie da, um Ihnen dabei zu helfen, die richtige Wahl für Ihren Energiebedarf zu treffen. Sie können sich auch unsere ansehenÖltransformatorSeite für weitere Informationen.
Referenzen
- Elektrische Leistungstransformatortechnik: Design und Praxis von JC Das
- Wartung, Prüfung und Diagnose von Transformatoren von George E. Shultz