Trockenes \u00d6l bedeutet nicht immer, dass auch die Wicklungsisolierung trocken ist. Feuchtigkeit kann wochenlang in der Zellulose-Isolierung eingeschlossen bleiben, selbst nachdem das \u00d6l bereits akzeptable Feuchtigkeitswerte erreicht hat. Gerade an diesem scheinbar „akzeptablen“ Punkt kann ein Transformator bei der ersten pl\u00f6tzlichen Lasterh\u00f6hung oder einem Kurzschluss in einen Notbetriebszustand geraten. Der gegenteilige Fehler ist ebenso kostspielig: Ein Transformator wird f\u00fcr eine langwierige Demontage und Werkstatttrocknung au\u00dfer Betrieb genommen, obwohl in Wirklichkeit einige Tage Behandlung mit einer mobilen Vor-Ort-Trocknungsanlage ausgereicht h\u00e4tten. Dies geschieht in der Regel, weil kein objektives Kriterium existiert, um festzustellen, ob die Isolierung tats\u00e4chlich vollst\u00e4ndig getrocknet ist.<\/p>\n
Hier kommt die Logik der IEC 60422 ins Spiel, der grundlegenden internationalen Norm f\u00fcr die Wartung von Transformatoren\u00f6l. Die Norm bewertet den Zustand der Isolierung nicht anhand einer einzelnen Messung, sondern durch die Beobachtung, wie sich Parameter im Laufe der Zeit ver\u00e4ndern. Ein allm\u00e4hlicher Trend ist oft deutlich aussagekr\u00e4ftiger als ein absoluter Wert, der noch innerhalb akzeptabler Grenzen liegt. Genau dieses Prinzip \u2013 die Bewertung des Trends anstelle einer einmaligen Messung \u2013 liefert ein objektives Kriterium daf\u00fcr, wann der Trocknungsprozess wirklich abgeschlossen ist.<\/p>\n
Papier-\u00d6l-Isolierung beh\u00e4lt einen hohen Isolationswiderstand, eine hohe dielektrische Festigkeit und geringe dielektrische Verluste nur dann bei, wenn ihr Feuchtigkeitsgehalt niedrig bleibt. Zellulosepapier besitzt eine kapillare Struktur, wodurch es auch nach der \u00d6limpr\u00e4gnierung stark hygroskopisch bleibt. Transformatoren\u00f6l ist weniger hygroskopisch, nimmt aber dennoch Feuchtigkeit auf, und w\u00e4hrend des Betriebs wandert Wasser abh\u00e4ngig vom Temperaturprofil kontinuierlich zwischen der Feststoffisolierung und dem \u00d6l.<\/p>\n
In der Fertigungspraxis wird der Feuchtigkeitsgehalt der Zellulose-Isolierung nach der Werkstrocknung typischerweise auf etwa 0,5\u20131,0 %<\/strong> reduziert, was bereits nahe an der technologischen Grenze liegt. Von diesem Punkt an kann sich Feuchtigkeit w\u00e4hrend des Betriebs nur noch anreichern, abh\u00e4ngig von der Qualit\u00e4t der Kesselabdichtung, dem Zustand des Atmungstrockners, den Temperaturzyklen und der Belastung des Transformators.<\/p>\n Die Feuchtigkeitsanreicherung folgt auch saisonalen Mustern sowie Belastungsmustern. Die \u00d6lfeuchtigkeit ist im Fr\u00fchjahr und Herbst im Allgemeinen h\u00f6her als im Sommer oder Winter, w\u00e4hrend der Feuchtigkeitsgehalt tendenziell zunimmt, wenn die Transformatorbelastung abnimmt. Folglich sind schwach belastete Transformatoren \u2013 die oft weniger betriebliche Aufmerksamkeit erhalten \u2013 h\u00e4ufig am anf\u00e4lligsten f\u00fcr feuchtigkeitsbedingte Isolationsprobleme.<\/p>\n Eine Transformatortrocknung wird notwendig, wenn:<\/p>\n Wenn sich die Transformatorbelastung schnell \u00e4ndert, steigt die Isolationstemperatur, und die in der Zellulose eingeschlossene Feuchtigkeit verwandelt sich in Dampf. In relativ milden F\u00e4llen lockert der Dampf die Struktur des Isolierpapiers. Bei Kurzschl\u00fcssen hingegen erfolgt die Dampfbildung nahezu augenblicklich und erzeugt mechanische Spannungen, die die Isolierung erheblich besch\u00e4digen k\u00f6nnen. Beide Situationen beschleunigen die Alterung der Isolierung und erh\u00f6hen die Wahrscheinlichkeit eines dielektrischen Versagens erheblich \u2013 genau dann, wenn der Transformator bereits unter Notbetriebsbedingungen arbeitet.<\/p>\n Das Trocknen des Aktivteils in einem Ofen oder einer Vakuumkammer bleibt die umfassendste Wiederherstellungsmethode. Sie erfordert jedoch auch Demontage, Transport, l\u00e4ngere Ausfallzeiten sowie erhebliche Arbeits- und Energiekosten.<\/p>\n F\u00fcr Transformatoren, die lediglich erh\u00f6hte Feuchtigkeitswerte ohne kritische mechanische Sch\u00e4den aufweisen, ist ein solcher Ansatz h\u00e4ufig wirtschaftlich nicht gerechtfertigt. Ist eine Demontage des Aktivteils nicht notwendig, ist die Vor-Ort-Trocknung in der Regel die praktischere L\u00f6sung.<\/p>\n Eine sehr effektive Kombination zum Trocknen von Transformatoren direkt am Umspannwerk ohne Transport besteht aus den folgenden Schritten.<\/p>\n Das Funktionsprinzip des LFD-Systems ist einfach. Ein niederfrequenter Strom wird durch die Transformatorwicklungen geleitet, wodurch die Wicklungen selbst zur W\u00e4rmequelle werden. Die Erw\u00e4rmung beginnt somit im Inneren des Aktivteils und erreicht die Standard-Trocknungstemperatur von +75 bis +120 \u00b0C.<\/p>\n W\u00e4hrend sich die Isolierung erw\u00e4rmt, wandert die in der Zellulose eingeschlossene Feuchtigkeit in das Transformatoren\u00f6l. Im Gegensatz zu externen Heizmethoden \u2013 wie der Zirkulation von hei\u00dfem \u00d6l oder der Verwendung erw\u00e4rmter Luft \u2013 muss die W\u00e4rme nicht vom Kessel zu den Wicklungen wandern. Stattdessen wird sie direkt innerhalb der Isolierung selbst erzeugt, wodurch die Feuchtigkeit die Feststoffisolierung schneller und vollst\u00e4ndiger verlassen kann.<\/p>\n Die \u00d6lreinigungsanlage CMM-4\/7 wird in einem geschlossenen Zirkulationskreislauf an den Transformator angeschlossen. Feuchtigkeitshaltiges \u00d6l verl\u00e4sst kontinuierlich den Transformatorkessel, durchl\u00e4uft innerhalb der Anlage Erw\u00e4rmung, Filtration und Vakuumentgasung und kehrt anschlie\u00dfend in trockenem Zustand zum Transformator zur\u00fcck.<\/p>\n Der Zyklus l\u00e4uft automatisch ab, w\u00e4hrend das LFD die erforderliche Wicklungstemperatur aufrechterh\u00e4lt und das UVM-4\/7 kontinuierlich Feuchtigkeit aus dem zirkulierenden \u00d6l entfernt.<\/p>\n Als Ergebnis wird nicht nur das Transformatoren\u00f6l getrocknet, sondern auch die feste Zellulose-Isolierung wird nach und nach getrocknet \u2013 was das eigentliche Ziel des gesamten Prozesses ist.<\/p>\n Die durch Kern- und Wicklungsverluste erzeugte W\u00e4rme flie\u00dft nat\u00fcrlicherweise von der Mitte des Aktivteils zum Transformatorkessel. Die Feuchtigkeit folgt demselben thermischen Gradienten und bewegt sich mit dem W\u00e4rmestrom statt gegen ihn.<\/p>\n Der Luftspalt zwischen dem Aktivteil und dem Kessel wirkt zudem als thermische Isolierung und reduziert sowohl die Trocknungszeit als auch den Stromverbrauch.<\/p>\n Da der Zirkulationskreislauf vollst\u00e4ndig geschlossen und kontinuierlich \u00fcberwacht wird, wird die \u00d6lfeuchtigkeit in Echtzeit gemessen, anstatt nach einer vorbestimmten Heizdauer gesch\u00e4tzt zu werden.<\/p>\n Aus diesem Grund basiert die Entscheidung, den Trocknungsprozess zu beenden, auf dem Trend der \u00d6lfeuchtigkeitsreduzierung und nicht auf einer festen Betriebsdauer.<\/p>\n Die Kombination aus einem LFD-Niederfrequenz-Heizger\u00e4t<\/strong><\/a> und dem CMM-4\/7<\/strong><\/a> erm\u00f6glicht die Wiederherstellung der dielektrischen Eigenschaften der Transformatorisolierung, ohne das Aktivteil zu demontieren, und zwar vollst\u00e4ndig vor Ort.<\/p>\n Dieser Ansatz ist besonders wertvoll, wenn die Wartungsvorschriften eine Au\u00dferbetriebnahme des Transformators noch nicht vorschreiben, die Feuchtigkeitstrends jedoch bereits auf eine Verschlechterung der Isolierung hinweisen. Die Verwendung des Feuchtigkeitstrends als objektives Kriterium f\u00fcr den Abschluss des Trocknungsprozesses vermeidet sowohl eine unzureichende Trocknung als auch unn\u00f6tige zus\u00e4tzliche Betriebsstunden und f\u00fchrt zu einem zuverl\u00e4ssigeren und wirtschaftlich effizienteren Wartungsverfahren.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Trockenes \u00d6l bedeutet nicht immer, dass auch die Wicklungsisolierung trocken ist. Feuchtigkeit kann wochenlang in der Zellulose-Isolierung eingeschlossen bleiben, selbst nachdem das \u00d6l bereits akzeptable Feuchtigkeitswerte erreicht hat. Gerade an diesem scheinbar „akzeptablen“ Punkt kann ein Transformator bei der ersten pl\u00f6tzlichen Lasterh\u00f6hung oder einem Kurzschluss in einen Notbetriebszustand geraten. 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Demontage ist nicht immer gerechtfertigt<\/h2>\n
Die Methode: LFD-Niederfrequenz-Heizger\u00e4t + CMM-4\/7<\/h2>\n
1. Erw\u00e4rmung der Wicklungen mit einem LFD-Niederfrequenz-Heizger\u00e4t<\/h3>\n
2. Anschluss des CMM-4\/7 im geschlossenen Kreislauf<\/h3>\n
3. Kontinuierliche Zirkulation bis zur Stabilisierung der Feuchtigkeit<\/h3>\n
Warum diese Methode effektiver ist, als sie erscheint<\/h2>\n