Untersuchung des Einflusses von Störimpulsen auf die UHF-TE-Detektion und Analyse des Frequenzverhaltens spezifischer TE-Fehlstellen

Abstract:
Die Teilentladungsmessung hat sich als wichtiger Bestandteil für die Prüfung und Diagnose von elektrischen Betriebsmitteln in der Mittel- und Hochspannungstechnik etabliert. Zu diesen elektrischen Betriebsmitteln zählen unter anderem ölgefüllte Kabelendverschlüsse von Energieversorgungskabeln. In diesen Kabelendverschlüssen kann es zu elektrischen und mechanischen Fehlstellen kommen, zum Beispiel ausgelöst durch Verunreinigungen, Alterung, mechanische Beanspruchung oder Fehler bei der Montage. Diese Fehlstellen können im laufenden Betrieb Teilentladungen (TE) erzeugen, die zu einem Versagen des Isolationsmediums führen können und somit zu einem elektrischen Durchschlag. Deshalb ist es nicht nur zwingend erforderlich diese Teilentladungen vor dem Ausfall des Kabelendverschlusses zu detektieren, sondern auch zu lokalisieren. Dies kann mithilfe von ultrahochfrequenten (UHF) kapazitiven Sensoren realisiert werden. Das übergeordnete Ziel der Untersuchungsreihe ist es, ein Messsystem zu entwickeln, welches den Kabelendverschluss schrittweise abfährt und mögliche Teilentladungsfehlstellen mit den UHF-Sensoren detektiert und lokalisiert. In vorangegangenen Untersuchungen wurde bereits die Eignung der kapazitiven UHF-Sensoren für die TE-Detektion und Lokalisierung an Kabelendverschlüssen nachgewiesen. In dieser Veröffentlichung wird dargestellt, welchen Einfluss Störimpulse, wie zum Beispiel Koronaentladungen in naher Umgebung des Kabelendverschlusses, auf die UHF-TE-Detektion haben. Dies ist notwendig, um herauszufinden, ob sich der eigentliche TE-Impuls der Fehlstelle von den TE-Impulsen der Störquelle trennen lässt. Hierbei wird auch das Frequenzverhalten spezifischer TE-Fehler vorgestellt, wie zum Beispiel Koronaentladungen und Gleitentladungen im Silikon-Öl. Lässt sich bei wiederholter Messung des Frequenzverhaltens des spezifischen TE-Fehlers ein Muster erkennen, so kann dies zur „Klassifizierung“ des TE-Fehlers genutzt werden. Das Frequenzverhalten eines TE-Fehlers könnte somit ein erster Indikator für die Art des Fehlers sein. Der Beitrag stellt die Schritte, Messungen und Probleme während der Untersuchung des Einflusses von Störimpulsen auf die UHF-TE-Detektion und der Analyse des Frequenzverhaltens spezifischer TE-Fehlstellen vor.