Entwicklung eines neuartigen Sensors zur Ermittlung des aktuellen Zustands der Papierisolierung von Transformatoren

Abstract:
In dieser Untersuchung wird die Zustandsbestimmung von Kraftpapier als Isoliermaterial mittels eines neuartigen Sensors erforscht. Hierfür werden Isolierpapier und Isolieröl mittels eines beschleunigten Alterungsverfahrens homogen gealtert. Um eine Möglichkeit zu schaffen, den DP-Wert des Isolierpapiers im Betrieb und an der schwächsten Stelle auf direkte Weise messtechnisch erfassen zu können, wird in dieser Untersuchung ein faseroptisches Messkonzept zur Bestimmung des DP-Werts entwickelt und untersucht. Der DP-Wert der gealterten Papiere wird nach DIN EN 60450 ermittelt und mit dem Wert des optischen Sensors verglichen, wobei die Vermessung mittels Lichtwellenleiter erfolgt. Dabei wird stets das Ziel der künftigen Anwendung im Transformator unter realen Betriebsbedingungen verfolgt. Hierfür wird das System eines freiatmenden Transformators mit einem inhibierten Isolieröl untersucht. Bei der Entwicklung des finalen Sensorkonzepts zeigte sich eine sehr gute Korrelation des Messwerts mit dem im Labor ermittelten DP-Wert, wodurch eine optische Vermessung des Isolierpapiers zusammen mit gealtertem Isolieröl möglich ist, wie sie auch im realen Transformator denkbar ist.