Broschüre Diagnosemessungen an

Diagnosemessungen an
Leistungstransformatoren
Vorbeugen ist besser als Heilen – Prüfen Sie, wie es
Herstellung
Inbetriebnahme
mechanische Einwirkungen
>Transportschäden
>
>Kurzschlusskräfte
>
>seismische
>
Aktivitäten
>etc.
>
Transformatorzustand
100 %
Lebensdauer verlängern
durch Prüfungen
Prüfung während der Herstellung
Prüfung bei der Werksabnahme
Abnahmeprüfung vor Ort
> regelmäßige Prüfungen
> Prüfungen nach Ortswechsel, Schutzauslösung
und folgende vorbeugende
Die richtige Maßnahme zur rechten Zeit
Stufenschalterservice
>korrodierte
>
Kontakte
>Lastumschalter
>
>Motor
>
& Bremse
2
um Ihren Transformator steht
Betrieb
Austausch
zustandsverschlechternde Faktoren
Alterung
>Überlast
>
>Überhitzung
>
>Feuchtigkeit
>
Schutzprobleme
>Schutzunterfunktion
>
>Schutzfehler
>
oder -warnung, Überstrom, Überspannung, Erdbeben etc.
Maßnahmen
Erwartete Lebensdauer
Teile tauschen
>Durchführungen
>
>Überspannungsableiter
>
>Schirmringe
>
>Pumpen,
>
Ventilatoren
Isoliersystem
>Entgasen
>
des Öls
>Retrofüllung
>
>Trocknen
>
des Transformators
>Passivatoren
>
bzw. Inhibitoren
3
Transformatorteile und deren mögliche Fehler
Teil
Durchführungen
DurchführungsStromwandler
Isolationsmaterialien
Verbindungen und
Zuführungen
Stufenschalter
Wicklungen
Kern
Überspannungsableiter
4
erkennbare Fehler
Teildurchschlag zwischen Potentialsteuerbelägen, Risse in
Hartpapierdurchführungen
Alterung und Feuchtigkeit
Mangelhafte Kontaktierung des Messanschlusses
Teilentladungen in der Isolation
Ölverluste in öl-gefüllten Durchführungen
Strommessabweichung oder Phasenfehler bezogen auf die Bürde, zu
hohe Remanenz, Abweichung von der relevanten IEEE- oder IEC-Norm
Feuchtigkeit in der Feststoffisolation
Alterung, Feuchtigkeit, Verschmutzung der Isolierflüssigkeiten
Teilentladungen
Kontaktprobleme
Mechanische Verformung
Kontaktprobleme im Stufenwähler und beim Lastumschalter
Offene Stromkreise, defekte Umschaltwiderstände und Wicklungsschlüsse
Kontaktprobleme in einem Umsteller
Windungs- und Lagenschlüsse
Kurzschlüsse paralleler Stränge
Unterbruch paralleler Stränge
Kurzschluss gegen Erde
Mechanische Verformung
Kontaktprobleme, offene Stromkreise
Mechanische Verformung
Offene Kernerdung
Kurzgeschlossene Kernbleche
Verschleiß, Alterung und Feuchtigkeitseinbruch
Gerät zur StromwandlerPrüfung: Siehe
CT-Analyzer-Broschüre
Übersetzungsverhältnis
Magnetisierungsstrom
Wicklungswiderstand
Verlustfaktor bei Spannungs­­an­stiegs­prüfug (Tip up test)
Verlustfaktor bei variabler
Frequenz
Frequenzgang der Streuverluste
Dynamische Widerstandsmessung
Verlustleistung und
Strommessung
Dielektrische Analyse
Frequenzgangsanalyse
Teilentladungsanalyse
Stromwandlerprüfung
System für die
Teilentladungsanalyse:
siehe Seiten 26-29
Kurzschlussimpedanz
Gerät zur Messung der Gerät zur
dielektrischen Antwort: Frequenzgangsanalyse:
siehe Seiten 22-23
siehe Seiten 24-25
Kapazität, Verlustfaktor bei
50 Hz
TransformatorPrüfsystem:
siehe Seiten 6-21
Messung
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x1
x
x1
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x2
x
x2
x
x
x
Hinweise:
1) Verlustfaktormessungen bei Nennfrequenz können einen hohen Wassergehalt anzeigen, sind jedoch insensitiv für kleinere Feuchtegrade. Wird der Verlustfaktor bei niedrigeren Frequenzen gemessen,
5 Wassergehalts in der Feststoffisolierung ist die dielektrische Analyse.
wie etwa 15 Hz, erhöht sich die Sensitivität der Messung. Die beste Methode zur Bestimmung des
2) Wenn die Kernerde geöffnet werden kann.
Alles in einem: das multifunktionale Transformator-
Gerät zur DC-Widerstandsmessung
Wicklungswiderstand
I
U
ROS
RUS
TR
Gerät zur Kurzschlussimpedanzmessung
Mechanisch
?
I
U
TR
Gerät zur Messung des Frequenzgangs der Streuverluste
Wicklungsstränge
I
U
TR
+ weitere Anlagenprüfungen
> Messung der Erdimpedanz
> Leitungsimpedanz- und
k-Faktor-Messung
> Widerstandsmessung
> Primärrelaisprüfung
Generator / Ausgang
Messung
Genauigkeit
12 kV
U, I, P, Q, S
digital erzeugtes Ausgangssignal
CPC 100:
800 AAC
Cp: 1 pF - 3 µF
Cp-Messung: < 0.05 % Fehler
CP TD1:
400 ADC
Verlustfaktor (tan d)
15 - 400 Hz
Widerstand: 0.5 µΩ - 20 kΩ
unabhängig von Netzqualität bei
Signalform und Frequenz
6
Gewicht
Prüfsystem CPC 100 / CP TD1
Gerät zur Messung des Übersetzungsverhältnisses
NP/NS
UP
US
TR
Gerät zur Magnetisierungsstrommessung
Kern
φ
I
TR
Gerät zur Verlustfaktormessung
I
IR
IC
U
Isolation
+ weitere Anlagenprüfungen
> Prüfung von Stromwandlern
> Prüfung von
Spannungswandlern
der Geräte
Netzanschluss
Hochspannungskabel
Gerätewagen
29 kg
110 - 240 V
20 m
für den komfortablen Transport:
26 kg
50 - 60 Hz
doppelt geschirmt
16 A
Isolationsüberwachung
CPC 100,
CP TD1,
Messkabel ,
Hochspannungskabel
7
Messen von Kapazität und Verlustfaktor (tan d)
Durchführungen
Stufenschalter
Verbindungen
Isolationsmaterialien Wicklungen
Kern
Trafo nach Explosion
Kapazität und Verlustfaktor werden gemessen,
um den Zustand der Durchführungen und der
Transformatorisolation zu untersuchen.
Alterung und Zersetzung der Isolation bzw.
der Eintritt von Wasser erhöhen die Menge
an Energie, die in der Isolation in Wärme
umgewandelt wird. Der Anteil dieser Verluste
wird mit dem Verlustfaktor gemessen.
Die Kapazitätswerte der Durchführungen zeigen,
ob Durchschläge zwischen Potentialsteuerbelägen aufgetreten sind. Bei Hartpapierdurchführungen können Risse, in die Öl eingedrungen
ist, den Wert der Kapazität ebenfalls beeinflussen.
Typische Verlustfaktorkurven bei 15 - 400 Hz
Polarisationsverluste
Ein Anstieg der Kapazität von mehr als 10 % gilt
als gefährlich, weil er daraufhin weist, dass ein Teil
der Isolationsstrecke bereits zusammengebrochen
ist und die dielektrische Beanspruchung der
verbleibenden Isolation zu hoch ist.
Potentialsteuerbeläge
Leitverluste
Ersatzschaltbilder *)
Durchführungs-Explosionen verhindern
Mittelleiter
Erhöhte Temperaturen lassen die Isolation
schneller altern. Wenn eine gealterte Isolation
der elektrischen Beanspruchung nicht länger
standhält, explodiert die Durchführung.
typische Verlustfaktorkurven
CI
CJ
Verluste besser verstehen
f
Bei Netzfrequenz können Leitverluste mit einem
Parallel-Ersatzschaltbild, Polarisationsverluste
mit einem Reihenersatzschaltbild - bestehend
aus einem idealen Kondensator und einem
Wirkwiderstand - dargestellt werden.
f
Überlagerung beider Effekte
Wird nur bei Netzfrequenz gemessen,
können erhöhte Verluste und somit eine
bereits bestehende Beeinträchtigung der
Isolation unbemerkt bleiben. Das Messen
des Verlustfaktors über einen großen
Frequenzbereich hingegen hilft, beide
Verlustarten besser zu erfassen.
f
8
einer Durchführung
Durchführen einer Messung
Bestätigen der Messergebnisse
Bei der zu messenden Isolation wird jeweils an
einer Durchführung Hochspannung angelegt und
ein verlustarmer Referenzkondensator (integriert im
CP TD1) parallelgeschaltet. Die Ströme, die durch
Isolation und Referenzkondensator fließen, werden
gemessen und die Zeitdifferenz zwischen ihren
Nulldurchgängen wird bestimmt. Ausgehend von
der Zeitdifferenz wird dann der Verlustwinkel d
berechnet. Die Tangente dieses Winkels ist der
Verlustfaktor. Die Ergebnisse werden anhand
von Grenzwerten aus der IEC 60137-Norm
bewertet und können mit einer Referenzmessung,
einer anderen Phase oder einem baugleichen
Transformator verglichen werden.
in Durchführungen
Verlustfaktor in % *)
Hartpapier
RBP
Weichpapier
OIP
harzimprägniert
RIP
Durch chemische Tests (DGA,
dielektrische Durchschlagsfestigkeit,
Grenzflächenspannung etc.) kann die
Qualität der Isolationsflüssigkeit überprüft
werden. Mit der CP TC12 Ölprüfzelle,
einem CPC 100 Zusatzgerät, kann auch
der Verlustfaktor der Isolationsflüssigkeit
gemessen werden.
Spannungsanstiegsprüfung (Tip-Up-Test)
Isolation
Typ
Weichen Werte stärker ab als in der Norm
angegeben, kann mit der dielektrischen
Diagnose auf erhöhte Feuchte geprüft werden.
IEC 60137
< 0.70
< 0.70
< 1.50
CA
am Flansch
geerdete Lage und
Messelektrode
Verlustfaktormessung mit variabler Frequenz
IEEE C57.10.01
< 0.85
< 0.50
< 2.00
Typische Werte
0.3 - 0.4 0.2 - 0.4 0.5 - 0.6
im Neuzustand
*) bei 50 / 60 Hz und 20 °
9
Messen von Kapazität und Verlustfaktor (tan d)
Verlustfaktormessungen geben Aufschluss über
den Zustand der flüssigen und festen Isolation
des Transformators.
Dank interner Schaltmatrix alle Kapazitäten (CH+CHL, CH, CHL, CL+CHL, CL,
Leistung und Genauigkeit
Mit CPC 100 / CP TD1 können Kapazität und
Verlustfaktor (tan δ) in Labors, Prüffeldern und
vor Ort gemessen werden.
Eine leistungsstarke Spannungsquelle
(12 kV, 100 mA Laststrom dauerhaft bzw.
300 mA kurzzeitig) mit variabler Frequenz
(15 - 400 Hz), kombiniert mit hochgenauen
Messeingängen, ermöglicht schnelle, effiziente
und genaue Messungen.
Integrierte Prüfvorlagen führen durch den
Prüfablauf und ermöglichen die einfache
Erstellung umfassender Prüfprotokolle.
US
Modulares Prüfsystem
IN A
Das modulare Prüfsystem (CPC 100: 29 kg,
CP TD1: 26 kg) ist leicht zu transportieren,
dank der robusten Transportkoffer, die auch
als Gerätetisch dienen können, um Prüfungen
in angenehmer Arbeitshöhe durchzuführen,
siehe Seite 12.
CU
Zum bequemen Transport in Prüffeldern,
Anlagen/Kraftwerken können beide Geräte auf
einem Trolley befestigt werden.
Das CPC 100 dient:
>> zur Eingabe der Spannungs- und
Frequenzwerte, bei denen C und tan d
gemessen werden sollen
>> zum Starten und Beenden der Messung
Verlustfaktor bei Spannungsanstiegsprüfung (tip-up test)
>> zur Überwachung des Messfortschrittes und
der Zwischenergebnisse
>> zur Speicherung der Messergebnisse im
Flash-Speicher und auf Memory-Stick
Das CP TD1 beinhaltet:
>> den Hochspannungstransformator
>> den Referenzkondensator (Druckgas)
>> das Meßinstrument zum Messen und
Vergleichen von Strömen in Amplitude
und Phase
10
CHL) und deren Isolationszustand mit nur einmal umklemmen messen
Ihre Vorteile
>> Einwandfreies, digital generiertes
sinusförmiges Prüfsignal, das
unabhängig ist von der Netzqualität
>> Laborgenauigkeit vor Ort:
< 0,05 % bei Kapazität Cp
>> Tragbarkeit:
CPC 100: 29 kg / CP TD1: 26 kg
>> einfache Beförderung
dank speziellem Trolley
>> robuste und ergonomische Ausführung:
Transportkoffer mit Rollen bringen die
Geräte auf eine bequeme Arbeitshöhe
(siehe Seite 12)
COU
>> automatische Prüfungen bei
unterschiedlichen Spannungen
OS
>> automatische Prüfungen bei
unterschiedlichen Frequenzen:
frühzeitige Erkennung von
Isolationsschäden dank erhöhter
Sensitivität durch Messungen im
Bereich von 15 - 400 Hz
CO
>> optionale Reduktion der
Messbandbreite auf ± 5 Hz und
Mittelung von bis zu 20 Ergebnissen
für exakte Messungen trotz starker
elektromagnetischer Interferenzen
>> Temperaturkorrektur je nach
Isolationstyp und anzuwendender Norm
>> interne Neukalibrierung der
elektronischen Schaltungen im CP TD1
bei jeder Messung
Verlustfaktor bei variabler Frequenz
>> automatische Ausgabe von Kapazität
Cp, Verlustfaktor (tan d), Wirk-,
Blind- und Scheinleistung, Impedanz
(absoluter Wert, Phase, Induktivität,
Widerstand, Q)
>> automatische Bewertung, wenn
Referenzwerte für Kapazität und
Verlustfaktor vorliegen
>> geringerer Verkabelungsaufwand
aufgrund von zwei Messeingängen
(IN A, IN B), die genutzt werden
können, um z.B. gleichzeitig die
Kapazität einer Durchführung und der
Hauptisolation zu prüfen
11
Messen von Übersetzung und Magnetisierungsstrom
Durchführungen
Stufenschalter
Verbindungen
Isolationsmaterialien Wicklungen
Kern
Die Messung wird durchgeführt, um eventuelle
Schäden an der Wicklung wie Windungsschlüsse
festzustellen. Dazu werden Übersetzung
und Magnetisierungsströme gemessen und
mit Nenndaten, Werksmessergebnissen oder
Messungen an den anderen Phasen verglichen.
Prinzipieller
IP
UP
Im Werk wird mit dieser Messung überprüft, ob
Übersetzung und Schaltgruppe korrekt sind.
UP / US
Übersetzungsmessung mit CPC 100
Aufbau einer automatischen Messung von Übersetzung und Widerstand
Mit CPC 100 wird die Übersetzung gemessen,
indem Hochspannung an die OS-Wicklung
einer Phase angelegt wird. Das Gerät misst - in
Amplitude und Phase - die angelegte Spannung,
die Spannung an der US-Wicklung und den
Magnetisierungsstrom. Die Abweichung von
Nennwerten wird in Prozent angezeigt.
Übersetzung aller Stufen
Mit CPC 100 können Übersetzung und
Magnetisierungsstrom für jede Stufe gemessen
werden. Jedes Mal wenn der Stufenschalter
betätigt wird, startet CPC 100 automatisch
eine neue Messung und zeigt Übersetzung
und Phasenwinkel an. Die Abweichung von
der Nennübersetzung wird für jede Stufe in
Prozent angezeigt.
Siehe Seite 16 für das automatische Messen des
Wicklungswiderstandes und der Übersetzung
aller Phasen und Stufen.
12
=
Prüfaufbau
Durchführen einer Messung
US
TR
= NP / NS
(siehe Seite 16)
Bestätigen der Messergebnisse
Die Übersetzung zwischen Primär- und Sekundär­
wicklung wird für jede Phase gemessen.
Dafür wird OS-seitig Hochspannung angelegt
und US-seitig gemessen. Dann wird das
Verhältnis dieser Spannungen, welches dem
Übersetzungsverhältnis entspricht, berechnet.
Die Ergebnisse werden mit Typenschildwerten
und den anderen Phasen verglichen. Der
Magnetisierungsstrom ist jener Strom, der
bei unbelasteter US-Wicklung durch die
OS-Wicklung fließt. Die Prüfergebnisse können
mit Referenzmesswerten oder mit Ergebnissen
einer Messung eines baugleichen Transformators
verglichen werden.
Das Übersetzungsverhältnis wird normaler­
weise geprüft, wenn auf Grund der
DGA, der Verlustfaktorprüfung oder einer
Relaisauslösung ein Problem vermutet wird.
Mit dieser Prüfung lassen sich Windungs­
schlüsse erkennen.
Zeigt die Magnetisierungsstromprüfung
Abweichungen, ohne dass Wicklungs­
widerstand und Übersetzungsprüfung
Fehler anzeigen, kann ein Kernfehler oder
unsymmetrische Restmagnetisierung vorliegen.
CPC 100 Prüfkarte Übersetzungsmessung
Ihre Vorteile
>> leistungsstarke Spannungsquelle,
regelbar von 0 ... 2000 V
>> einwandfreies, digital generiertes
sinusförmiges Prüfsignal, das von
der Netzqualität unabhängig ist
Magnetisierungsstrom [mA] je Stufe
>> einfache und rasche Prüfung,
weil jeder Schaltvorgang des
Stufenschalters automatisch
erkannt wird und die nächste
Stufenmessung auslöst
>> Magnetisierungsstrommessung in
Amplitude und Phase
>> Möglichkeit, abseits der
Netzfrequenz zu messen, um
Störeinflüsse zu unterdrücken
>> Präzision und Sicherheit
>> automatisch erstellter Prüfbericht
über gemessene Spannungen und
Phasenwinkel, die Übersetzung und
Abweichung in Prozent und den
Magnetisierungsstrom in Amplitude
und Phase
Verlustleistung [W] je Stufe
>> tabellarische und graphische
Darstellung der Ergebnisse für
jede Stufe
13
Messen des Wicklungswiderstands und Prüfen des
Durchführungen
Stufenschalter
Verbindungen
Isolationsmaterialien Wicklungen
Kern
Abbrand am
Die Wicklungswiderstandsmessung wird
durchgeführt, um eventuelle Wicklungsschäden
zu bewerten. Auch der Stufenschalter wird
mit dieser Messung überprüft: Dabei wird
festgestellt, ob Kontakte gereinigt oder
ausgetauscht werden müssen bzw. ob der
gesamte Stufenschalter, der eine geringere
Lebensdauer hat als der Aktivteil, ausgetauscht
oder generalüberholt werden soll.
Im Werk werden mit dieser Messung die
Kupferverluste und die Wicklungstemperatur am
Ende einer Temperaturprüfung berechnet.
Widerstandsmessung mit CPC 100
CPC 100 Prüfkarte Stufenschalter
CPC 100 speist DC-Strom in die Wicklung ein,
misst Strom und Spannung, berechnet dann den
Widerstand und zeigt ihn an. Ist der Widerstand
stabil, macht CPC 100 eine Abschlussmessung
und reduziert den Prüfstrom auf null, um die
Wicklung zu entladen. Sobald die Meßkabel
gefahrlos entfernt werden können, leuchtet das
grüne Sicherheitslicht am Gerät auf.
Stufenwicklungen und Stufenschalter
Im halbautomatischen Prüfmodus misst CPC 100
den Widerstand für jede einzelne Stufe. Nach
jeder Betätigung des Stufenschalters wartet
CPC 100, bis die Werte stabil sind, dann mißt
es den Wicklungswiderstand für die gemessene
Stufe und zeigt ihn an. Sind alle Stufen
gemessen, entlädt CPC 100 die Wicklung und
zeigt an, wenn dieser Vorgang abgeschlossen
ist. Zur automatischen Messung des statischen
und dynamischen Wicklungswiderstandes
sowie der Übersetzung aller Phasen und Stufen,
siehe Seite 16.
Wicklungswiderstand je Stufe
Dynamische Widerstandsmessung
Der Stufenschalter muss ohne Unterbrechung
des Laststroms von einer Stufe auf die nächste
schalten. Beim Schalten des Stufenschalters fällt
der DC-Strom während der Messung kurzzeitig
ab. Dieser Stromabfall, der an allen Stufen
annähernd gleich sein muss, wird über alle Stufen
gemessen und verglichen, so wie im CIGRÉ
Transformer Maintenance Guide 445 empfohlen.
14
Stromverlauf beim
Stufenschalters
Lastumschalter
Durchführen einer Messung
Bestätigen der Messergebnisse
Um den Wicklungswiderstand zu messen, muss
der zu messenden Wicklung solange Energie
(E=1/2*L*I2) zugeführt werden, bis deren
Induktivität gesättigt ist. Dann kann durch
Messen von DC-Strom und DC-Spannung der
Widerstand ermittelt werden. Bei Wicklungen
mit Stufenschalter erfolgt dies für jede Stufe,
damit werden Stufenschalter und Wicklung
gemeinsam geprüft. Prüfergebnisse werden
mit den Werten von Referenzmessungen,
den anderen Phasen oder baugleichen
Transformatoren verglichen. Zum Vergleichen
werden die gemessenen Widerstandswerte auf
eine Referenztemperatur umgerechnet.
Umschaltvorgang
Prüfergebnisse sollen nicht mehr
als 1 % von der Referenzmessung
abweichen. Die Differenz zwischen
den Phasen liegt normalerweise unter
2 - 3 %. Mit Übersetzungsmessungen
oder Frequenzgangsanalyse können
Kontaktprobleme erkannt werden. In
beiden Fällen werden Heißstellen im Trafo
zu einer DGA führen, die auf erhöhte
Wärmeentwicklung hinweist. Da eine DGA
jedoch keine eindeutige Signatur aufweist,
kann die Fehlerursache mit einer DGA nicht
eindeutig bestimmt werden.
Welligkeit je Stufe
Ihre Vorteile
> einfache und rasche Prüfung, da mit
jedem Schalten des Stufenschalters
die Messung der nächsten Stufe
auslöst wird
> erweiterte Diagnose der einzelnen
Stufen durch dynamische Widerstandsmessung, die - ohne Mehraufwand –
gemeinsam mit der ‘klassischen’
Widerstandsmessung durchgeführt wird
> hohe Genauigkeit und Prüfsicherheit
dank einer 4-Leiterverbindung:
CPC 100 zeigt an, wenn die Prüfleitungen gefahrlos abgenommen
werden können, selbst wenn die
Stromversorgung des CPC 100
während des Prüfvorgangs unterbrochen wurde. Werden die Prüfkabel
unbeabsichtigt getrennt oder
unterbrochen, fließt der Prüfstrom
durch den Spannungspfad und
es kommt zu keinen gefährlichen
Überspannungen. Das Zusatzgerät
CP SA1 verhindert zudem Schäden
am CPC 100.
Flankensteilheit je Stufe
> Prüfberichte werden automatisch
erstellt und enthalten Meßdauer,
Widerstand bei Mess- und
Referenztemperatur etc.
> tabellarische und graphische Darstellung der Ergebnisse für jede Stufe
15
Automatisches Messen von Wicklungswiderstand und
Schneller
Mit dem Zusatzgerät CP SB1 kann CPC 100
automatisch
Sicherer
>> Übersetzung und Magnetisierungsstrom aller
Stufen und Phasen messen
>> die Schaltgruppe bestätigen
>> den statischen und dynamischen
Wicklungswiderstand aller Stufen und
Phasen messen
Dieses Zusatzgerät spart viel Zeit, da nur einmal
verkabelt werden muss, um sowohl Übersetzung
als auch Widerstand aller Phasen zu messen.
Über das CP SB1 wird das CPC 100 an alle
Phasen des Transformators angeschlossen. Die
Höher/Tiefer-Steuereingänge des Stufenschalters
werden ebenfalls an CPC 100 und CP SB1
angeschlossen und werden über diese
automatisch betätigt.
Übersetzungsmessung
Für die vollautomatische Messung von
Übersetzung und Magnetisierungsstrom aller
Stufen und Phasen genügt es, Übersetzung
und Schaltgruppe in das CPC 100 einzugeben.
Die Messergebnisse jeder Stufe werden mit den
Nennwerten verglichen und Abweichungen
werden angezeigt.
US
Messung des Wicklungswiderstands
Mit dem Zusatzgerät CP SB1 speist CPC 100
DC-Strom in jede Stufe aller Wicklungen
ein. Wenn sich der Strom stabilisiert hat,
misst CPC 100 den Widerstand und führt
beim darauffolgenden Umschaltvorgang die
dynamische Widerstandsmessung durch.
Der Stufenschalter wird automatisch geschaltet
bis die Messung einer Phase des Transformators
abgeschlossen ist. Zwischen den Messungen
der einzelnen Phasen wird die Energie in den
Wicklungen entladen, danach schalten CPC 100 /
CP SB1 automatisch auf die nächste Phase.
Am Ende der Messung wird die letzte Wicklung
entladen und am Gerät erscheint ein optisches
Signal, dass die Messkabel nun gefahrlos
abgenommen werden können.
AC, DC,
16
Übersetzung aller Phasen und Stufen
Messen mit der Umschaltbox
Umschaltbox verbunden mit CPC 100 / CP TD1
Stufenschalter
OS
Ihre Vorteile
> Um ein Vielfaches schneller:
- minimaler Verdrahtungsaufwand –
nur einmaliges Anklemmen aller Kabel
- automatische Entladung der
Wicklungen zwischen den Messungen
- automatisches Schalten des
Stufenschalters
> erhöhte Sicherheit: kein wiederholtes
Hinauf- und Hinunterklettern am Trafo
> einfacher Arbeitsablauf: eine
automatische Messung, um
Übersetzung, Magnetisierungsstrom
sowie den statischen und dynamischen
Wicklungswiderstand zu bestimmen
> vermeiden von Verdrahtungsfehlern:
automatische Überprüfung der
Verdrahtung vor Messbeginn
> automatisch erstellter Prüfbericht für
alle Phasen und Stufen
Stufenschaltersteuerung
17
Messen von Kurzschlussimpedanz und Frequenzverlauf
Durchführungen
Stufenschalter
Verbindungen
Isolationsmaterialien Wicklungen
Kern
Folgen lokaler
Die Messung wird durchgeführt, um mögliche
Schäden oder mechanische Veränderungen
an Wicklungen zu bewerten. Die Ergebnisse
werden mit einer Referenzmessung bzw. mit der
Messung einer benachbarten Phase verglichen.
Im Fall eines Kurzschlusses wirken bei der
inneren Wicklung Kräfte hin zum Kern, bei der
äußeren Wicklung weg vom Kern. Wenn diese
Kräfte den Abstand zwischen den Wicklungen
beeinflussen, ändert sich der Streufluss.
Insbesondere Kurzschlüsse zwischen parallelen
gekreuzten Leitern und lokale Überhitzungen
infolge erhöhter Wirbelstromverluste können
erkannt werden.
Immer wieder berichten Prüftechniker über
Gasbildung in Transformatoren, obwohl alle
elektrischen Standardprüfungen Ergebnisse im
tolerierbaren Bereich aufweisen. Dies zeigt, dass
anhand dieser Prüfungen nicht alle Ursachen für
Störungen und Fehler ermitteln werden können.
Frequenzganganalyse der Streuverluste
Der Frequenzverlauf der Streuverluste (FRSL)
jeder Phase sollte nahezu identisch sein, wenn
alle Phasen in Ordnung sind. Eine Erhöhung der
Frequenz führt zur Erhöhung der Impedanz, da
der Skineffekt stärker wirkt.
Mit CPC 100 kann die Kurzschlussimpedanz
über einen Frequenzbereich von 15 - 400 Hz
gemessen werden - genau wie bei einer
Messung bei Netzfrequenz.
Über das Gerät wird AC-Spannung an die
OS-Wicklung angelegt, die US-Wicklung ist
jeweils kurzgeschlossen. Dann misst CPC 100
den Strom in Amplitude und Phase und
berechnet die Impedanz. Die Messung wird
für jede Phase durchgeführt. Dann können die
Ergebnisse mit einer Referenzmessung oder mit
benachbarten Phasen verglichen werden.
18
der Streuverluste (FRSL)
Überhitzung
Durchführen einer Messung
Bestätigen der Messergebnisse
Eine AC-Quelle wird nacheinander an jede Phase
der OS-Wicklung angeschlossen, die US-Wicklung
ist jeweils kurzgeschlossen. Strom und Spannung
an der OS-Wicklung werden in Amplitude und
Phase gemessen und die Kurzschlussimpedanz
wird berechnet. Wird wie empfohlen über einen
Frequenzbereich gemessen, spricht man von der
Frequenzganganalyse von Streuverlusten. In diesem
Fall ist die AC-Quelle in der Frequenz variabel.
Nach Messung von Spannung und Laststrom der
OS-Wicklung werden die Streuverluste anhand des
induktiven Anteils der Kurzschlussimpedanz bei
höheren Frequenzen sichtbar.
Kurzschlussimpedanz: Bei Abweichungen von
über 1 % empfehlen sich weitere Tests wie die
FRA. Die Differenz zwischen den Phasen liegt
normalerweise unter 2 %. Abweichungen von
über 3 % gelten als signifikant. Ergebnisse
einer FRSL können mit einer FRA, DGA
oder einer TE-Messung bestätigt werden.
Bei kurzgeschlossenen parallelen Leitern
führen höhere Verluste im Streukanal zu
hohen internen Temperaturen, was in einer
DGA sichtbar wird. Da diese jedoch keine
eindeutige Signatur aufweist, kann die
Fehlerursache nicht bestimmt werden. Nur
das FRSL-Messverfahren macht dies möglich.
Streufluss und Kraftrichtung
Ihre Vorteile
Streufluss
>> einwandfreies, digital generiertes
sinusförmiges Prüfsignal, das
unabhängig von der Netzqualität ist
>> zusätzliche Diagnose durch die
Messung der Kurzschlussimpedanz
bei verschiedenen Frequenzen
OS
US
US
>> Möglichkeit zur Messung abseits
der Netzfrequenz, um Störeinflüsse
zu unterdrücken
OS
>> Präzision und Sicherheit
>> automatisch erstellter Prüfbericht
für alle gemessenen Werte
FRSL-Prüfergebnisse mit fehlerhafter Phase C
>> Anzeige der Ergebnisse als
Z und Φ, R und X bzw. R und L
>> grafische Darstellung der Ergebnisse
19
CPC 100 / CP TD1 - anwenderorientierte Bedienung
Frontplattenbedienung
Ausgangswerte direkt einstellen
Ergebnisdarstellung auf PC / Laptop
Prüfkarten für spezifische Tests
Die manuelle Bedienung von CPC 100 /
CP TD1 über die Frontplatte ermöglicht
einfaches Prüfen mit minimalem
Schulungsaufwand - perfekt für
Anwender, die nicht täglich mit den
Geräten arbeiten. Im manuellen Modus
wählt der Anwender den gewünschten
Ausgang und die gewünschte
Messung, und startet dann die
Messung mit dem grünen Knopf.
Frontplattenbedienung mit
Prüfkarten
Ergebnisdarstellung in MS Excel
Prüfberichterstellung
Prüfungen können als Grundlage
für umfassende Prüfberichte
gespeichert werden. Zur Erstellung
kundenspezifischer Prüfberichte
können Prüfeinstellungen und ergebnisse gemeinsam mit Angaben
zu Datum, Zeit, Dateinamen etc.
in MS Excel importiert werden.
Prüfberichte können automatisch in
kundenspezifische Vorlagen importiert
und weitere Inhalte wie das Firmenlogo
eingefügt werden.
Für häufig gemachte Messungen
stehen spezifische Prüfkarten zur
Verfügung, welche das Messen
einfach und effizient machen. Die
Prüfkarten enthalten vordefinierte
Prüfabläufe z.B. für die Messung von
Verlustfaktor, Wicklungswiderstand und
Stufenschalter, Übersetzung etc.
OMICRON stellt kostenlos Vorlagen
mit den typischen Prüfabläufen für
übliche Betriebsmittel bereit. Sie führen
den Anwender durch die Messung
und ermöglichen die einfache und
rasche Ausgabe von umfassenden
Prüfberichten in MS Excel.
Über die Möglichkeit, mehrere Prüfkarten zu kombinieren, kann ein
kompletter Prüfplan für z.B. einen
Leistungstransformator erstellt werden.
Dieser Prüfplan führt den Anwender dann
Schritt für Schritt durch die Messung.
Prüfungsvorbereitung am PC
20
Prüfungen können auch im Büro auf
einem PC oder Laptop – ohne CPC 100
– vorbereitet werden, um sie später vor
Ort Schritt für Schritt durchzuführen.
PC-Steuerung und Anlagenverwaltung mit PTM
Primary Test Manager (PTM)
1. Anlagenverwaltung
2. Dynamische Prüfplanerstellung
Primary Test Manager (PTM)
Die PTM-Software unterstützt den Arbeitsablauf und führt Schritt für Schritt durch 3.
die Prüfung. Mit der Software können
Anlagen und Betriebsmittel definiert,
Prüfpläne erstellt, Messungen durchgeführt
und Berichte ausgegeben werden.
1.
2.
Anlagenverwaltung
Die PTM-Software unterstützt
bei der Verwaltung von
Leistungstransformatordaten:
Angaben zu Standort, Hersteller,
Baujahr, Seriennummer etc. können
ebenso eingegeben werden
wie Wicklungszahl, Nennwerte
für Spannung und Leistung,
Schaltgruppe.
Dynamische Prüfplanerstellung
Anhand der elektrischen Daten eines
Transformators wie Schaltgruppe
oder Durchführungsart generiert
die PTM-Software einen auf die
relevanten Normen abgestimmten
Prüfplan. Dies hilft, Zeit zu sparen
und Fehler zu vermeiden. Durch Anbzw. Abwählen einzelner Messungen
4.
kann der Prüfablauf einfach
adaptiert werden.
Führung durch die Prüfschritte
Während der Messung kann
CPC 100 mit der PTM-Software
direkt via PC oder Laptop gesteuert
werden. Klare Anschlussschemata
helfen bei der richtigen
Verdrahtung und somit beim
Vermeiden von Fehlern. Der
Prüffortschritt wird während der
gesamten Prüfung angezeigt.
Prüfberichterstellung
PTM erstellt jederzeit automatisch
Protokolle über die durchgeführten
Messungen. Dabei kann der
Anwender entscheiden, welche
Teile einer Messung im Prüfbericht
enthalten sein sollen. Auch
kundenspezifische Prüfberichte
können generiert und mit
Elementen wie Firmenlogos
versehen werden.
21
3. Führung durch Prüfschritte
4. Ergebnisdarstellung aus PTM
Messen der dielektrischen Eigenschaften
Stufenschalter
Verbindungen
Isolationsmaterialien Wicklungen
Dielektrische
Kern
Mit der Analyse der dielektrischen Eigenschaften
kann der Wassergehalt in der festen Isolation
(Zellulose) bewertet und ihr Zustand überwacht
werden.
Verlustfaktor
Durchführungen
1
höher
0,1
Den Wassergehalt zu kennen, ist wichtig für die
Zustandsbestimmung der Durchführungen und
des Aktivteils.
Im Werk wird die Messung am Ende der
Produktion durchgeführt, um die Trocknung
zu überprüfen und zu gewährleisten, dass die
Zellulose verlässlich trocken ist.
niedriger
niedriger
0,01
0,001
0,001 Hz
Diagnose des Isolationszustandes mit DIRANA
Die Darstellung des Verlustfaktors über einen
breiten Frequenzbereich liefert Informationen
über die spezifischen Eigenschaftes des Öls, die
Isolationsgeometrie anhand der Abstandhalter und
Barrieren und den Zustand der festen Isolierung.
Die Analyse der dielektrischen Eigenschaften ist
die einzige Methode zur direkten, nichtinvasiven
Bestimmung des Wassergehalts in der festen
Isolierung. Die Methode ist wissenschaftlich
erprobt und von CIGRÉ anerkannt.
DIRANA bewertet automatisch den Zustand
der Isolierung als Grundlage für weiterführende
Schritte wie z.B. Transformatortrocknung. Die
Zustandsbewertung basiert auf den in der
IEC 60422 Norm definierten Grenzwerten.
DIRANA misst die dielektrische Antwort über einen
sehr breiten Frequenzbereich (10 µHz - 5 kHz).
Es reduziert Prüfzeiten durch die Kombination
der dielektrischen Spektroskopie (FDS) für hohe
Frequenzen mit dem Zeitbereichsverfahren (PDC)
für niedrige Frequenzen. DIRANA zeigt auch
den auf der FDS/PDC-Messung basierenden
Polarisationsindex PI an. Daher kann auf die
Messung des Isolationswiderstandes verzichtet
werden. Mit der dielektrischen Antwortmessung
werden dieselben Informationen mit höherer
Genauigkeit in Bezug auf den Wassergehalt der
Isolation ermittelt. Die Prüfzeit reduziert sich
zusätzlich durch simultanes Messen mit zwei
Kanälen und intelligenter Kurvenerkennung,
welche die Messung beendet, sobald die
typische Kurvenform – mit Buckel - anzeigt, dass
alle relevanten Punkte gemessen wurden.
22
1
1 Hz
Antwort
Durchführen einer Messung
Wasser und Alterung
der Zellulose
Isolationsgeometrie
Ölleitfähigkeit
höher
höher
niedriger
Bestätigen der Messergebnisse
Wird der Verlustfaktor eines Transformators
über einen breiten Frequenzbereich gemessen,
lassen sich anhand der dielektrischen Antwort
Aussagen über den Isolationszustand treffen.
Es gibt keine andere nichtinvasive Messung,
mit der Feuchte im Transformator bewertet
werden kann; in dieser Hinsicht ist die
dielektrische Analyse einzigartig.
Der Kurvenverlauf im sehr niedrigen bzw. im
hohen Frequenzbereich gibt Aufschluss über
Feuchtigkeit und Alterung in der festen Isolation.
Der Verlauf im mittleren Frequenzbereich gibt
Aufschluss über die Leitfähigkeit der flüssigen
Isolation. Die Kurve wird mit Referenzkurven
verglichen, um die Alterung und vor allem den
Wassergehalt der Isolation zu bewerten.
Mit der Karl-Fischer-Titrationsmethode
lässt sich der Feuchtigkeitsgehalt in Öl und
Papier bestimmen, allerdings hat sie einige
Nachteile. Um beispielsweise die Feuchtigkeit
in der Zellulose zu bestimmen, muss
für die Entnahme einer Papierprobe der
Transformator geöffnet werden. Dabei wird
die Isolation beschädigt und die Papierprobe
reichert sich zusätzlich mit Feuchtigkeit an.
1000 Hz
Frequenz
f-Bereich
Dauer
Ihre Vorteile
DIRANA
breit
~ 2,9 h
FDS
breit
~ 6,0 h
PDC
begrenzt
~ 5,5 h
DIRANA in robustem Koffer plus Zubehör
23
>> Bewertung des Isolationszustandes
bezüglich Feuchtigkeit / Alterung der
Zellulose und Ölleitfähigkeit
>> automatische Auswertung der
Resultate gemäß IEC 60422 (trocken,
mäßig feucht, feucht, sehr feucht), aus
denen hervorgeht, ob weitere Schritte
notwendig sind
>> nichtinvasive Messung
>> geringe Stillstandzeit: Die Messung
kann direkt nach Abschalten des
Transformators erfolgen, da auch ohne
Feuchtegleichgewicht ein genaues
Resultat ermittelt werden kann.
>> kurze Messdauer dank Kombination
von FDS/PDC, zwei Eingangskanälen
für simultane Messungen und dem
Extrapolations-Algorithmus
>> der Einfluss von alterungsbedingten
Nebenprodukten wird automatisch
kompensiert, wodurch eine zu hohe
Einschätzung des Wassergehalts
vermieden wird
>> Prüfvorlagen für alle Transformatorund Durchführungstypen
>> Software führt Schritt für Schritt durch
die Messung
>> zusätzlich kann die Isolation von
Kabeln, Generatoren, Motoren und
Wandlern gemessen werden
Frequenzgangsanalyse - Sweep Frequency Response
Durchführungen
Stufenschalter
Verbindungen
Isolationsmaterialien Wicklungen
Kern
Die Frequenzganganalyse (FRA) wird durchgeführt, um die elektrische und mechanische
Unversehrtheit des Aktivteils (Wicklungen,
Kern, Verbindungen, Zuführungen) zu
überprüfen. Die FRA eignet sich besonders
für die weiterführende Diagnose, wenn bei
periodischen Prüfungen Unregelmäßigkeiten
festgestellt werden. Immer mehr EVUs nutzen
die FRA bei Routineprüfungen, weil damit
zahlreiche Fehler komplett nichtinvasiv ermittelt
werden können.
Elemente, die den
Wicklung
C
Kern
R
L
C
C
C
R
L
C
Die FRA ist die beste Messmethode zur Prüfung
mechanischer Unversehrtheit.
Bei der Frequenzganganalyse (FRA) wird eine
aktuelle Messung mit einer zu einem früheren
Zeitpunkt durchgeführten Referenzmessung
(Fingerprint) verglichen. Ist kein Fingerabdruck
verfügbar, kann eine andere Phase oder ein
baugleicher Transformator für den Vergleich
herangezogen werden.
Anschluss der Prüfkabel an Durchführung mit breiten Bändern, Klemmen
FRAnalyzer ist ideal für die Arbeit vor Ort.
Der robuste Gerätekoffer fasst das komplette
Zubehör inklusive leistungsstarker Batterie, mit
der jeder Transformator umfassend geprüft
werden kann.
Anschlussklemme
Bei der Messung werden als Masseverbindung
breite Bänder verwendet, die mittels
Schraubklemmen eng an der Durchführung
geführt werden und eine hohe Reproduzierbarkeit
gewährleisten. Daher wird diese Vorgangsweise
in der FRA-Broschüre 342 der CIGRÉ empfohlen.
> Anschluss nahe an der Durchführung
> breite Erdungsbänder minimieren den
Einfluss des Prüfaufbaus



Der Einsatz von zwei Bändern kann
bei großen Durchführungen den
Einfluss des Prüfaufbaus noch weiter
reduzieren.
24
L
C
C
Analysis (SFRA)
Fingerprint bilden
C
LR
C
C
Kessel
C
LR
C
C
C
und Schrauben
Durchführen einer Messung
Bestätigen der Messergebnisse
An einem Ende des Wicklungsanschlusses wird
ein sinusförmiges Niederspannungssignal mit
variabler Frequenz angelegt und am anderen
Ende wird das Antwortsignal gemessen. Die
Spannungsübertragungsfunktion der Wicklung
ist festgelegt als Verhältnis zwischen Ausgangsund Eingangssignal. Die Übertragungsfunktion
wird beeinflusst von ohmschen, induktiven
und kapazitiven Elementen im Transformator.
Veränderungen dieser Elemente infolge von
Störungen beeinflussen die Transfer­funktion. Die
Ergebnisse in Amplitude und Phase werden wie
in einem Bode-Diagramm dargestellt.
Mit der Frequenzganganalyse lassen sich
zahlreiche Fehler erkennen. Einige können mit
anderen Messmethoden bestätigt werden - z.
B. mit der DC-Wicklungs­widerstandsmessung,
der Frequenzganganalyse der
Streuverluste, der Kurzschlussimpedanz-,
Magnetisierungsstrom- oder
Übersetzungsmessung. Jedoch lässt sich
mit keiner anderen Messung so eindeutig
feststellen, ob Wicklungen deformiert
wurden, z. B. durch mechanische Einwirkung
im Zuge einer Störung.
Automatisches Auswerten der Resultate
Ihre Vorteile
>> nichtinvasive Erkennung von:
-Wicklungsdeformationen
-Kurzschlüssen paralleler Stränge
-Windungs- und Lagenschlüssen
-gegen Erde kurzgeschlossenen
Wicklungen
-kurzgeschlossenen Kernblechen
-Kontaktwiderstandsproblemen
-offener Kernerde
-offenen Stromkreisen
>> hervorragende Reproduzierbarkeit dank
innovativer Anschlusstechnik
>> leistungsfähige Software:
-datenbankgestützt
-Import von mit Fremdgeräten
gemachten FRA-Messungen (Doble,
FRAMIT, FRAX etc.)
-Export von Messungen im CIGRÉAustausch- (.xfra) oder .csv-Format
-Export in MS Excel oder
Datenbankanwendungen
-automatische Bewertung mit
bewährtem Algorithmus
-automatische Protokollierung
FRAnalyzer – klein und leicht
>> hohe Genauigkeit und breiter
Dynamikbereich
>> handliches und leichtes Gerät
>> Support von OMICRON bei der
Interpretation von Ergebnissen
25
Teilentladungsmessung
Durchführungen
Stufenschalter
Verbindungen
Isolationsmaterialien Wicklungen
Kern
Messung der
Teilentladungen (TE) führen zur schrittweisen
Zersetzung von Isolationsmaterialien.
TE-Messungen an der Transformatorisolation
werden durchgeführt, um deren Zustand zu
bestimmen bzw. sicherzustellen, dass keine
Schädigung der Isolation vorliegt.
TE-Messungen sind Teil der Abnahmeprüfung
beim Hersteller.
Leiter
C3’
C2’
C1’
Hohlraum
C2’
Leiter
Mit dem MPD TE-System können hochpräzis
und auf Nanosekunden genau TE-Pulse von
den Transformatorphasen über drei oder mehr
Kanäle aufgezeichnet werden.
TE-Analyse an einem dreiphasigen Transformator
Digitaler Filter
Beim MPD 600 wurde der klassische analoge
Bandbass-Filter durch einen digitalen Filter mit
mathematischem Algorithmus ersetzt. Digitales
Systemdesign eliminiert Alterungserscheinungen
und Temperaturdrift. Messungen werden
aufgrund reproduzierbarer Einstellungen
vergleich- und wiederholbar.
> Für Vor-Ort-Messungen können beim
digitalen Filter Mittenfrequenz und
Bandbreite eingestellt werden, um Störungen
mit festen Frequenzbändern zu minimieren
> Kalibrierwerte für Ladung und Spannung
können am Bedienechner numerisch
eingegeben, gespeichert und für die nächste
Messung wieder geladen werden
Optische Trennung
Zwischen den TE-Meßkanälen und zwischen
diesen und dem PC/Laptop werden
Glasfaserverbindungen eingesetzt, um eine
dauerhaft störfreie Übertragung der TE-Ereignisse
und der Prüfspannung zu gewährleisten. Eine
Batterie versorgt die Meßkanäle mit Strom. Die
so erzielte vollständige galvanische Trennung
zwischen einzelnen Komponenten minimiert
Erdschleifen und reduziert Interferenzen.
26
Teilentladung
Durchführen einer Messung
C3’
CK
Isolation
Bestätigen der Messergebnisse
Ein Koppelkondensator wird parallel zur
Kapazität der zu messenden Isolationsstrecke
angeschlossen. Jede Ladungsänderung im
angeschlossenen Isolationssystem ändert auch
die Ladung des Koppelkondensators. Der
resultierende Kreisstrom zwischen den parallelen
Kapazitäten wird gemessen und ausgewertet.
Anhand einer chemischen Analyse des gelösten
Gases, DGA, lassen sich Teilentladungen
zwar feststellen, aber nicht lokalisieren.
TE-Messen heißt: bei sehr hohen
Prüfspannungen, konfrontiert mit externen
Störeinflüssen, kleine Entladungen aufspüren
und auswerten.
Von 3 Einheiten gleichzeitig erfasste Signale
Batteriebetriebene Meßkanäle
Die Meßkanäle werden über aufladbare
Batterien gespeist, die für über 20 Stunden
Strom liefern. Die Batterieversorgung hat
zudem den Vorteil, dass sie Störungen, die bei
Netzversorgung auftreten würden, eliminiert.
Störunterdrückung durch Gating
Die Störunterdrückung kann über Amplitude/
Phasengating, Dynamic Noise Gating oder
Antennengating erfolgen. Dabei wird ein
Messkanal, der nicht an den zu prüfenden
Transformator angeschlossen ist, als Detektor
für externe Störeinflüsse verwendet. Aufgrund
der Schirmwirkung des Kessels und der
Duchführungen werden interne TE an diesem
Antennenkanal nicht erfasst, daher werden alle
dort empfangenen Pulse als Störeinfluss gewertet
und in den anderen Meßkanälen unterdrückt.
TE-Erfassungseinheit
Mehrkanalmessung
Simultanes Messen mit mehreren Kanälen
und Synchronisierungsgenauigkeit im
Nanosekundenbereich hat mehrere Vorteile:
> es verkürzt die Zeit, in der Hochspannung an
den zu prüfenden Transformator angelegt
werden muss und beschleunigt die Prüfung
> es erlaubt die Echtzeit-Entstörung von Daten,
minimiert so den Einfluss von Störungen und
hilft, unterschiedliche TE-Quellen zu trennen
und TE-Muster zu bestimmen
27
Teilentladungsmessung
„Einstellen auf” Teilentladungen (TE)
Beim Radiohören stellt man einen
bestimmten Sender ein, alle anderen Sender
werden weggefiltert. So auch bei der
Teilentladungsmessung - das MPD System
verfügt über zwei Methoden zum ‚Einstellen
auf‘ einzelne TE-Quellen und zeigt somit nur
diese an, um sie genauer zu untersuchen.
3-Phase Amplitude Relation Diagram
TE-Cluster in 3PARD oder 3CFRD Darstellung
Aufgrund von Einkopplung erscheint ein TE-Puls
einer Transformatorphase üblicherweise auf allen
Phasen - mit unterschiedlichen Amplituden.
Externe Störungen treten üblicherweise an allen
Kanälen mit ähnlichen Amplituden auf.
Durch synchrones Messen aller Phasen können
mit dem 3-Phase Amplitude Relation Diagram
(3PARD) einzelne TE-Quellen separiert werden.
TE-Cluster
Störsignale bilden eigene Cluster und zwar
meistens in der Mitte des 3PARD-Diagramms.
TE-Pulse, die kleiner sein können als die
Störungen, bilden Cluster abseits der Mitte. Jede
TE-Quelle bildet einen eigenen Cluster.
Durch Auswählen eines Clusters wird das
phasenlagenaufgelöste TE-Muster für
diesen Cluster separat dargestellt. Dies
erleichtert die Mustererkennung und die
TE-Ursachenbestimmung.
3-Center Frequency Relation Diagram
Unterschiedliche TE-Quellen können auch mit
dem 3-Center Frequency Relation Diagram
(3CFRD) separiert werden. Für diese ist nur
ein Messkanal erforderlich, z.B. wenn ein
Einphasentransformator geprüft wird.
Gemessen wird mit drei Filtern gleichzeitig
bei unterschiedlichen Messfrequenzen. Durch
Nutzen spektraler Unterschiede können
verschiedene interne Pulse von anderen separiert
und TE von externen Störsignalen unterschieden
werden. Das Ergebnis der drei Messungen wird
im 3CFRD-Diagramm dargestellt. Jeder Cluster
im Diagramm kann separat analysiert werden.
Separierte TE
Vorteile von 3PARD und 3CFRD
> Separierung von TE und Störsignalen
> Separierung unterschiedlicher TE-Quellen
> einfachere TE-Mustererkennung
28
Separierte
TE Erkennung mit Ultrahochfrequenz
Bei Transformatoren mit flüssiger Isolation können
TE auch mit UHF-Sensoren gemessen werden.
Die UVS 610 Sensoren werden über Flansche
direkt in den Kessel eingebracht, um dessen
abschirmende Wirkung zu nutzen, und die TE
wird direkt im Kessel gemessen. Das Zusatzgerät
UHF 608 konvertiert die Signale für das MPD.
UHF-Messungen können auch zur Auslösung
akustischer TE-Messungen oder als zusätzlicher
Gating-Mechanismus eingesetzt werden: Pulse
von elektrischen Messungen werden nur dann
ausgewertet, wenn auch ein UHF-Puls vorliegt.
UHF-Sensor UVS 610 (MPD-Zubehör)
Störsignalcluster
Ihre Vorteile
> geringes Gewicht
> modular erweiterbar
> ultra-schnelles System für
umfassende Messungen
> simultanes Messen aller
Transformatorphasen - auf
Nanosekunden synchron
> hohe Sicherheit dank galvanischer
Trennung zwischen Glasfaserkabel
und TE-Erfassungseinheit
Störsignale
> hohe Sensitivität bis in den Pico
bzw. Femto-Coulomb-Bereich dank
wirkungsvollem Gating
> Trennung von TE-Quellen und
Störsignalen mittels 3PARD / 3CFRD
> bessere Lokalisierung von TE und
Unterstützung bei zu treffenden
Entscheidungen (z.B. ob Vor-OrtReparatur eines Trafos möglich ist)
29
Dienstleistungen, Schulung und Support
Expertise für Transformatordiagnose
OMICRON-Experten bewerten Ergebnisse eines Kunden
Bei OMICRON arbeiten einige der
weltweit anerkanntesten Experten für die
Transformatordiagnose. Zum Teil gehören sie
internationalen Arbeitsgruppen in CIGRÉ, IEEE
und IEC an und befassen sich dort mit der
Entwicklung von Normen und Empfehlungen zur
Wartung und Diagnose von Transformatoren.
Sie haben zahlreiche Diagnosemessungen an
Leistungstransformatoren durchgeführt, oft
im Kundenauftrag.
Ihre Veröffentlichungen sind im Kundenbereich
der OMICRON-Webseite zugänglich, so
wie themenspezifische von OMICRON
moderierte Expertenforen.
Bewertung von Messergebnissen
Die Experten von OMICRON unterstützen
Kunden bei der Interpretation und Bewertung
von Ergebnissen - z.B. von TE-Mustern, oder
FRA-Fingerprints.
Präsentation bei einer Fachveranstaltung
Technischer Support
Kompetente Support-Mitarbeiter beantworten
Fragen zum Einsatz der Geräte und sind
Ansprechpartner im Fall eines technischen
Problems. Ist eine Reparatur erforderlich, erfolgt
sie rasch - üblicherweise innerhalb von ein bis
zwei Wochen.
Fachveranstaltungen
OMICRON veranstaltet regelmäßig
Fachtagungen zu Diagnosemessungen
an Leistungstransformatoren, bei denen
Teilnehmer und internationale Referenten
Fallstudien und neueste Entwicklungen in der
Transformatordiagnose erörtern.
Kunden berichten über Best-Practice-Beispiele
und Lösungen für die Transformatordiagnose
und OMICRON-Experten stellen neueste
technische Entwicklungen vor. Ziel ist auch der
informelle Austausch unter Fachleuten.
Zusätzlich finden das ganze Jahr über
kleinere Fachveranstaltungen statt,
ausgerichtet auf spezielle geographische und
regionale Anforderungen.
30
Schulungen
Vermittlung von Theorie
In den OMICRON-Schulungen wird umfassendes
Wissen in Theorie und Praxis vermittelt und
Kundenfragen werden beantwortet. Die
Wissensvermittlung erfolgt entweder in einem
der OMICRON-Trainingscenter, über ein Webinar,
oder auch direkt beim Kunden.
OMICRON-Trainingscenter gibt es in:
>> Europa / Naher Osten:
Erlangen, Deutschland | Klaus, Österreich |
Stafford, UK | Manama, Bahrain
>> Asien / Pazifik: Bundoora/Melbourne,
Australien | New Dehli, Indien | Hong Kong
>> USA: Houston, Texas | Waltham/Boston MA
Schulungsschwerpunkte
>> Design, Prüfung und Wartung von
Leistungstransformatoren
Vermittlung von Praxiswissen
>> Zustandsbewertung von Durchführungen
>> Feuchtigkeitsbestimmung und dielektrische
Diagnose
>> Frequenzganganalyse und -Interpretation
>> Teilentladungsmessung
>> Arbeiten mit OMICRON-Prüftechnologie
Ihre Vorteile
>> Unterstützung bei Interpretation und
Ergebnisbewertung
>> Zugang zu spezifischen Schulungen
>> Fachveranstaltungen/-Tagungen
>> Unterstützung im Umgang mit Geräten
durch technisches Supportteam
>> Zugang zu wissenschaftlichen Arbeiten
über die Trafodiagnose im Kundenbereich
der OMICRON-Webseite
31
OMICRON ist ein weltweit tätiges Unternehmen, das innovative
Prüf- und Diagnoselösungen für die elektrische Energieversorgung
entwickelt und vertreibt. Der Einsatz von OMICRON-Produkten
bietet höchste Zuverlässigkeit bei der Zustandsbeurteilung von
primär- und sekundärtechnischen Betriebsmitteln. Umfassende
Dienstleistungen in den Bereichen Beratung, Inbetriebnahme,
Prüfung, Diagnose und Schulung runden das Leistungsangebot ab.
Kunden in mehr als 140 Ländern profitieren von der Fähigkeit des
Unternehmens, neueste Technologien in Produkte mit überragender
Qualität umzusetzen. Servicezentren auf allen Kontinenten
bieten zudem ein breites Anwendungswissen und erstklassigen
Kundensupport. All dies, zusammen mit einem starken Netz
von Vertriebspartnern, ließ OMICRON zu einem Marktführer der
elektrischen Energiewirtschaft werden.
Weitere Informationen zu den Themen in dieser Broschüre:
Weitere Informationen, weiterführende
Literatur und detaillierte Kontaktinformationen
unserer weltweiten Niederlassungen finden
Sie auf unserer Website.
www.omicron.at | www.omicronusa.com
© OMICRON L2207, Mai 2013
Änderungen vorbehalten.