Fehlererkennung. Intelligentere Prüfung.

Transformatoren gehören zu den wichtigsten Anlagen in Umspannwerken. Komponenten wie Durchführungen, Transformatorbehälter, Kühlkörper, Konservatoren sowie Hoch- und Niederspannungsanschlüsse sind ständig hohen Spannungen und starken Strömen ausgesetzt. Durch Überlastung, lockere elektrische Verbindungen oder die Alterung der internen Isolierung kann es zu lokaler Überhitzung kommen. Bleiben diese thermischen Anomalien unentdeckt, können sie zu Isolationsdurchschlägen, Transformatorbränden oder sogar Explosionen führen.

• Herkömmliche Punktthermometer messen nur an einer einzigen Stelle, wodurch es schwierig ist, lokale Überhitzungsstellen zu erkennen.
• Stromführende Durchführungen sind an erhöhten Stellen installiert, was eine Inspektion aus nächster Nähe gefährlich macht.
• Plötzliche Temperaturanstiege können nicht in Echtzeit erfasst werden, was zu erheblichen Lücken bei den Routineinspektionen führt.

Gasisolierte Schaltanlagen (GIS) vereinen Hochspannungskomponenten wie Leistungsschalter, Trennschalter und Sammelschienen in einem versiegelten Metallgehäuse und bieten Vorteile wie eine kompakte Bauweise und hohe Betriebssicherheit. Allerdings lassen sich interne Probleme wie Gasleckagen, Kontaktfehler an Schaltstellen und Defekte an Isolatoren durch eine Sichtprüfung nur schwer erkennen. Tritt ein Ausfall auf, kann dies schwerwiegende Folgen und erhebliche Systemstörungen nach sich ziehen.

• Aufgrund der versiegelten Bauweise lassen sich interne Defekte durch eine Sichtprüfung nicht erkennen.
• Herkömmliche Leckdetektoren können elektrische Defekte wie beispielsweise eine Überhitzung an Kontaktstellen nicht erkennen.
• Plötzliche interne Fehler lassen sich weder im Voraus erkennen noch wirksam vor ihnen warnen.

Sammelschienen dienen als Hauptstrompfade für die Stromaufnahme und -verteilung in Umspannwerken. An ihren Anschlussstellen fließen kontinuierlich hohe Ströme, und sie sind anfällig für einen erhöhten Kontaktwiderstand, der durch lockere Schrauben, Oxidation der Kontaktflächen oder unsachgemäße Installation verursacht wird. Diese Probleme können zu einer übermäßigen Erwärmung an den Anschlussstellen führen. Wird eine Überhitzung nicht umgehend behoben, kann dies einen Sammelschienenfehler auslösen, der zu einem vollständigen Stromausfall im Umspannwerk führt.

• Aufgrund der großen Anzahl an Anschlusspunkten sind Einzelprüfungen zeitaufwendig und arbeitsintensiv.
• Eine Überhitzung kann zu einem Teufelskreis führen und das Risiko eines Geräteausfalls erhöhen.<br>
• Unter Spannung stehende Sammelschienen machen eine Inspektion aus nächster Nähe gefährlich.

Stromwandler spielen eine entscheidende Rolle bei der Reduzierung hoher Primärströme auf proportionale Sekundärströme. Im Langzeitbetrieb können Probleme wie das Eindringen von Feuchtigkeit in die Isolierung, lockere elektrische Verbindungen und eine Verschlechterung des Kerns zu lokaler Überhitzung führen. Wird dies nicht rechtzeitig erkannt, beeinträchtigt dies die Genauigkeit der Relais-Schutz- und Messtechnik und kann in schweren Fällen sogar zu einer Explosion der Anlage führen.

• Ein kontinuierlicher Volllastbetrieb erhöht das Risiko innerer Defekte.
• Eine Überhitzung im Frühstadium führt nur zu einem geringen Temperaturanstieg, wodurch Fehler schwer zu erkennen sind.
• Herkömmliche Diagnosemethoden können spannungsbedingte thermische Fehler übersehen oder falsch interpretieren.

Spannungswandler dienen dazu, hohe Spannungen proportional herunterzutransformieren, damit sie von Messgeräten und Schutzeinrichtungen genutzt werden können. Im Langzeitbetrieb können Störungen wie eine Verschlechterung der internen Isolierung, eine Überhitzung des Kerns und lose Anschlüsse leicht zu ungewöhnlichen Temperaturanstiegen führen, was sich wiederum auf die Lebensdauer der Geräte und die Anlagensicherheit auswirkt.

• Innere Defekte im Kern und in der Isolierung lassen sich nicht visuell erkennen.
• Spannungsbedingte thermische Fehler sind schwer zu diagnostizieren.
• Besondere Isolationsstrukturen erschweren die diagnostische Analyse.

Hochspannungsdurchführungen sind wichtige externe Isolationskomponenten, die in Transformatoren, Leistungsschaltern und GIS-Anlagen zum Einsatz kommen. Im Betrieb sind sie sowohl hohen Spannungen als auch starken Strombelastungen ausgesetzt. Defekte wie das Eindringen von Feuchtigkeit in die Innenisolierung, ein niedriger Ölstand und die Alterung des kapazitiven Kerns können sich in Form von abnormalen Wärmeverteilungsmustern äußern, wodurch Durchführungen zu einer der häufigsten Ursachen für Überhitzungsfehler in Umspannwerksanlagen werden.

• Die Buchsen sind an schwer zugänglichen Stellen installiert, sodass eine Inspektion aus nächster Nähe gefährlich ist.
• Das Eindringen von Feuchtigkeit im Frühstadium und die Alterung der Isolierung führen zu kaum wahrnehmbaren Temperaturanstiegen, die leicht übersehen werden können.
• Eine Temperaturmessung an einem einzigen Punkt kann die gesamte Wärmeverteilung nicht widerspiegeln.