TE-Diagnose von Gasisolierten Schaltanlagen – Nachweis der Empfindlichkeit

Abstract:
Durch die sich momentan schnell ändernden Randbedingungen des Energiemarktes sind zuverlässige und kostengünstige Mittel- und Hochspannungsanlagen immer stärker gefragt. Dadurch gewinnt auch die Diagnostik einer gasisolierten Schaltanlage (GIS) immer mehr an Bedeutung. Für den Einsatz der UHF-Methode ist in der Regel der Einbau von mehreren Feldsensoren notwendig, während eine Prüfung nach IEC 60270 einen Koppelkondensator erforderlich macht. Die UHF-Methode nutzt dabei den Sachverhalt aus, dass sich TE-Signale innerhalb der GIS, die man als koaxialen Hohlleiter auffassen kann, als elektromagnetische Wellen ausbreiten. Ein formaler „Nachteil“ der UHF-Messung besteht darin, dass das UHF-Signal nicht mit der scheinbaren Ladung der TE-Quelle eindeutig korreliert werden kann. D. h. eine Kalibrierung nach IEC 60270 ist aus physikalischen und messtechnischen Gründen nicht möglich. Möglich ist aber ein sogenannter Empfindlichkeitsnachweis der UHF-Sensoren. Somit kann der Betreiber einer GIS die Empfindlichkeit der UHF-Sensoren nach dem CIGRÉ-Empfindlichkeitsnachweis unabhängig selber überprüfen. Einzige Voraussetzung hierzu: Der Hersteller der UHF-Sensoren hat die Sensoren im Werk zusammen mit der GIS, die beim Betreiber steht, bereits ausgemessen. Dieses Verfahren wurde in der CIGRÉ Task Force 15/33.03.05 erarbeitet. Der Empfindlichkeitstest wird an der gesamten Messkette durchgeführt. Die Ergebnisse sind aber von zahlreichen Einflussfaktoren abhängig, z. B. von der Art der Fehlstelle, vom Mess-System (breitbandig oder schmalbandig), von der Auswertemethode, von den eingesetzten Sensoren und vom Skalierimpulsgenerator. Insbesondere Vor-Ort werden aber verschiedene Mess-Systeme eingesetzt, so dass der Aufwand für die Empfindlichkeitsnachweise steigt. Im Beitrag werden Messungen, die die verschiedenen Einflussfaktoren berücksichtigen, vorgestellt und vergleichend bewertet, um allgemeingültige Aussagen zu zulassen. Besonders interessant ist die Diagnose an Altanlagen. In diesen Fällen ist eine Überprüfung der Empfindlichkeit der Sensoren nicht immer möglich. Mit Hilfe einer einfachen Methode, basierend auf einer Kapazitätsmessung, lässt sich die Empfindlichkeit bestimmen. Diese Methode wird im Beitrag mit ersten Messergebnissen vorgestellt und bewertet.