Überwachung der Trocknung von Transformatoren mittels dielektrischer Antwort

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Wasser in Öl-Papier-Isolierungen führt zu einer beschleunigten Alterung der Zellulose und somit zu einer verkürzten Lebensdauer der Betriebsmittel. Daher werden Transformatoren bei der Herstellung sowie nach einer Reparatur am Aktivteil getrocknet um den Wassergehalt zu minimieren. Die Trocknungsdauer muss aufgrund verschiedener Einflussfaktoren wie der Ausgangsfeuchte, der Größe oder dem Design des Transformators angepasst werden, um ein optimales Trocknungsergebnis zu erzielen. Die Festlegung der Trocknungszeit beruht vielfach auf Erfahrungswerten, da eine Messung des Wassergehalts oft nicht möglich ist oder nur ungenaue Ergebnisse liefert. Wird in der abschließenden Qualitätskontrolle der zulässige Wassergehalt überschritten, muss nachgetrocknet werden, was einen hohen Zeit- und Kostenaufwand bedeutet. Die durchgeführte Untersuchung befasst sich mit der neuen Anwendung der dielektrischen Antwort für die Überwachung von Trocknungsvorgängen. Die dielektrische Antwort ist eine bewährte Vor-Ort- Messung zur Bestimmung der Feuchte in der Feststoffisolierung von Transformatoren. Hierbei wird die Kapazität und der Verslustfaktor in einem weiten Frequenzbereich gemessen und die Kurve mit Hilfe einer Datenbank aus Werkstoffkenngrößen ausgewertet. Für die Überwachung von Trocknungsvorgängen war es notwendig, diese Datenbank in Hinblick auf die höheren Temperaturen sowie für Kenndaten nicht imprägnierter Zellulose zu erweitern. Die Trocknungsüberwachung wurde anschließend für verschiedene Trocknungsmethoden erfolgreich getestet: das Besprühen mit heißem Öl, niederfrequentes Heizen oder die klassischen Verfahren in einem Ofen bei Vakuum und/oder mit Kerosindampf. Die dielektrische Antwort wurde während des Trocknungsvorgangs an realen Verteiltransformatoren und Leistungstransformatoren zyklisch gemessen und ausgewertet. Fallbeispiele zeigen, dass die dielektrische Antwort geeignet ist, auch geringe Feuchteunterschiede festzustellen.