{"id":8235,"date":"2021-04-30T18:32:44","date_gmt":"2021-04-30T18:32:44","guid":{"rendered":"https:\/\/polywaterv2.wpengine.com\/die-alterung-von-transformatoren\/"},"modified":"2024-01-12T15:01:41","modified_gmt":"2024-01-12T21:01:41","slug":"die-alterung-von-transformatoren","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.polywater.com\/de\/knowledge-hub\/die-alterung-von-transformatoren\/","title":{"rendered":"Die Alterung von Transformatoren"},"content":{"rendered":"
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Um den negativen Auswirkungen des Alterungsverhaltens von Transformatoren entgegen zu wirken, m\u00fcssen die Betreiber den Betrieb ihres Transformatorenbestands sowohl aus technischer als auch aus betriebswirtschaftlicher Hinsicht optimieren. Das ist ein komplexes Thema mit keinen definitiven Antworten. Mit Alterung wird der nat\u00fcrliche Abbau des Isoliersystems bezeichnet, das aus herk\u00f6mmlichen festen Isolierstoffen wie Papier, Pressspanplatten und Sperrholz sowie Fl\u00fcssigkeiten wie Isolier\u00f6l auf Mineral\u00f6lbasis besteht. Von diesen sind die festen Isolierstoffe am wichtigsten, da sie nicht ausgewechselt werden k\u00f6nnen \u2013 der Transformator m\u00fcsste dazu ganz neu gebaut werden. Das hei\u00dft, dass der Anwender mit dem Alterungsprozess dieser Materialien vertraut sein muss, um eine brauchbare Beurteilung der allgemeinen und verbleibenden Nutzungsdauer von Transformatoren durchf\u00fchren zu k\u00f6nnen.<\/p>\n

\"Biografie<\/p>\n

Bei der Bauform und Technik von Transformatoren hat sich in den vergangenen 40 Jahre viel ge\u00e4ndert. Dadurch ist die Beurteilung des Alterungsverhaltens eines Transformators schwieriger geworden, da es vom Verhalten der neuen Materialien und Alternativen zu herk\u00f6mmlichen Isolierfl\u00fcssigkeiten abh\u00e4ngt. Dennoch gibt es beim vorhandenen Transformatorenbestand noch Systeme, die mit herk\u00f6mmlichen Materialien wie Zellulose und Mineral\u00f6l isoliert sind. Der Betreiber muss auch davon ausgehen, dass \u201estandardisierte\u201c Beurteilungen (z.\u00a0B. die Leitf\u00e4den von IEC und IEEE f\u00fcr die Belastung) wegen ihres allgemeinen Charakters unzuverl\u00e4ssig sind. In diesen Leitf\u00e4den werden spezifische Bauformen, Materialien oder Betriebsmodi von Transformatoren nicht ber\u00fccksichtigt. In diesem Sinne gibt es den \u201eidealen Transformator\u201c nicht.<\/p>\n

Um den Zustand eines Transformators zu bestimmen, reicht es jedoch nicht aus, wenn man mit dem Alterungsverhalten dieser Materialien vertraut ist. Die oben genannten Isoliermaterialien sind dabei ausschlaggebend. Es sind dabei auch noch andere Einfl\u00fcsse zu ber\u00fccksichtigen. Zu diesen Einfl\u00fcssen geh\u00f6ren Beschleunigungsfaktoren f\u00fcr die Alterung, die Bauform des Transformators und die durchgef\u00fchrten Gas-in-\u00d6l-Analysen (DGA). Wenn weitere Faktoren hinzugef\u00fcgt werden, wird die Beurteilung der Alterung des jeweiligen Transformators noch komplexer und erfordert einen integrierten Ansatz. Alle Methoden, die auf einem einzelnen Wert basieren, z.\u00a0B. dem Depolymerisationsgrad, bringen nicht viel, vor allem, wenn dieser Wert mit Hilfe einer Furan-Analyse ermittelt wurde.<\/p>\n

Ich werde hier Ihnen einen integrierten Ansatz erl\u00e4utern, der Ihnen bei der Auswertung der folgenden Aspekte behilflich sein wird: Beurteilung individueller Faktoren, Beschleunigungsfaktoren, Betriebsbedingungen und der Einfluss verschiedener Bauformen von Transformatoren.<\/p>\n\n\n\n
Verwandte Inhalte: <\/strong>Mapping von Transformatorbest\u00e4nden<\/a><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Alterungsprofil<\/strong><\/h2>\n

In der Fachliteratur wird oft davon ausgegangen, dass es sich um einen linearen Prozess handelt. Das steht jedoch im Widerspruch zu den in der Praxis gesammelten Erfahrungen, nach denen die Alterung nicht linear verl\u00e4uft. Der Alterungsprozess wird durch eine Reihe von Beschleunigungsfaktoren beeinflusst, die sich gegenseitig verst\u00e4rken.<\/p>\n

Das folgende Diagramm veranschaulicht diesen nichtlinearen Prozess:<\/p>\n

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Das Diagramm zeigt den Verlauf der verschiedenen chemischen und physikalischen Vorg\u00e4nge, die mit der zunehmenden Alterung des Transformators auftreten. Das Hauptkonzept wird mit der gr\u00fcnen Linie des Diagramms dargestellt. Sie stellt die so genannte verbleibende Substanz dar. Dieser parabolische Verlauf tritt bei Alterungsbeurteilungen f\u00fcr Transformatoren immer wieder auf und widerlegt die Annahme, dass der Alterungsprozess linear verl\u00e4uft.<\/p>\n

Es kann hilfreich sein, den Begriff \u201everbleibende Lebensdauer\u201c durch \u201everbleibende Substanz\u201c zu ersetzen. Die Lebensdauer ist relativ und h\u00e4ngt von den Betriebsbedingungen und anderen Faktoren ab. Die verbleibende Substanz kann mit dem Inhalt einer Wasserflasche verglichen werden. Er kann schnell oder langsam verbraucht werden oder man kann bewusst sparsam damit umgehen. Wenden Sie dieses Prinzip auf jeden einzelnen Transformator an, um seine Lebensdauer zu optimieren.<\/p>\n

Transformatoren sind die \u201egeheimnisvollsten\u201c Anlagen in Betrieben. Wenn ein Transformator in die Phase \u201eC\u201c eintritt (Abbildung 1), kann es sein, dass er gar nicht ausf\u00e4llt. In vielen F\u00e4llen blieben Transformatoren mehrere Jahre, nachdem sie das Ende des Lebenszyklus erreicht h\u00e4tten, weiter in Betrieb. Hat ein Transformator jedoch diese Phase erreicht, ist eine zuverl\u00e4ssige Sch\u00e4tzung der zuk\u00fcnftigen Leistung nicht mehr m\u00f6glich.<\/p>\n

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Aus der Perspektive eines verantwortungsbewussten Betreibers ist der Transformator jetzt nicht mehr brauchbar und berechenbar. Es wird jetzt zum \u201eGl\u00fccksspiel\u201c, bei dem jeder zus\u00e4tzliche Tag ein \u201eBonus\u201c ist. Viele Betreiber gehen dieses Risiko ein, und unter bestimmten Bedingungen kann dies sogar als angemessen betrachtet werden. Das Gesamtrisiko sollte jedoch ein berechenbares Risiko bleiben, einschlie\u00dflich der hohen Wahrscheinlichkeit, dass bei einem katastrophalen Versagen ein Brand ausbrechen kann. In dieser Phase ist eine st\u00e4ndige \u00dcberwachung des Transformators wichtig.<\/p>\n

Alterungsraten<\/strong><\/h2>\n

Transformatoren altern auf unterschiedliche Arten und mit unterschiedlicher Geschwindigkeit. Das ist auf die Wechselwirkung zwischen verschiedenen Alterungsfaktoren zur\u00fcckzuf\u00fchren.<\/p>\n

Beschleunigungsfaktoren<\/strong><\/h2>\n