Stufenschalter Diagnostik mittels vibro-akustischer Analyseverfahren

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Der Laststufenschalter (engl. on-load tap-changer, OLTC) stellt eine entscheidende Komponente von Leistungstransformatoren dar und dient maßgeblich der Spannungshaltung im elektrischen Netz. Durch die Umschaltung der Stufenschalterposition kann das Übersetzungsverhältnis des Transformators an die jeweilige Netzsituation angepasst werden. Wäh-rend dieses Umschaltprozesses werden die Komponenten des Stufenschalters, beispielweise die Schaltkontakte, sowohl elektrisch, thermisch als auch mechanisch belastet und können über die Lebensdauer des Schalters Verschleißerscheinungen aufweisen. Entsprechend deuten Untersuchungen zu Ausfallstatistiken an Leistungstransformatoren darauf hin, dass die meisten Ausfälle im Spulenkörper selbst oder im Stufenschalter ihren Ursprung haben. Dementsprechend spielen die Wartung und die Zustandsbewertung von Stufenschaltern eine wichtige Rolle bei der Prävention von Ausfällen. Konventionelle elektrische Diagnoseverfahren konzentrieren sich dabei auf statische und dynamische Widerstandsmessungen und Schaltzeitanalysen. Ergänzend zu diesen etablierten Verfahren wird die vibro-akustische Diagnostik (engl. vibro-acoustic measurement, VAM) für Stufenschalter vorgestellt. Dabei werden mittels piezo-elektrischer Sensoren die Vibrationen während des Schaltvorgangs aufgezeichnet. Die Messung kann dabei sowohl im Netzbetriebs als auch während eines Wartungsintervalls durchgeführt werden. Das Prinzip der VAM Diagnostik wird detailliert beschrieben und die praktische Anwendung anhand eines Fallbeispiels diskutiert.