Überwachung von Transformatoren in Umspannwerken
Kontinuierliche Überwachung kritischer Transformatoren in Umspannwerken hinsichtlich Temperatur, gelösten Gasen, Teilentladungen, Durchführungen, OLTC, Zustand des Ölsystems und Kühlleistung.
Warum eine kontinuierliche Überwachung in Umspannwerken wichtig ist
Transformatoren in Umspannwerken sind einer Dauerbelastung ausgesetzt und lassen nur wenig Spielraum für ungeplante Ausfälle; daher muss ihr Zustand jederzeit ersichtlich sein – nicht nur bei planmäßigen Inspektionen.
- ●Kontinuierliche Beladung
- ●Thermische Belastung
- ●Alterung der Isolierung
- ●Interne Fehler
- ●Kühlungsbedingter Qualitätsverlust
- ●Verschleiß der Buchsen
- ●OLTC-Anomalien
- ●Fernüberwachte / unbeaufsichtigte Umspannwerke
Regelmäßige Inspektionen liefern lediglich eine Momentaufnahme, während die Online-Überwachung Zustandsentwicklungen zwischen den Inspektionen aufzeigt – verschaffen Sie sich einen umfassenderen Überblick in Überwachung von Leistungstransformatoren.
Was sollte bei einem Umspannwerktransformator überwacht werden?
- ●Wicklung und Temperatur — Temperatur an den Heißstellen, Öltemperatur, Kühlleistung.
- ●Transformatoröl — Analyse gelöster Gase, Ölzustand.
- ●Isolierung — Teilentladung.
- ●Buchsen — Zustand der Isolierung.
- ●OLTC — Betriebszustand.
- ●Tank & Zubehör — Ölstand, Druck, Lüfter/Pumpen.
Überwachung der thermischen Belastung unter realer Betriebslast
Transformatoren in Umspannwerken können unterschiedlichen und mitunter hohen Belastungen ausgesetzt sein, weshalb ein direkter Einblick in das thermische Verhalten für die Zustandsbeurteilung wichtig ist.
- ●Heiße Stellen bei der Wicklung
- ●Öl-Spitzentemperatur
- ●Lastabhängiger Temperaturanstieg
- ●Kühlverhalten
- ●Temperaturtrends
Überwachung gelöster Gase zur Erkennung sich bildender innerer Verwerfungen
Veränderungen in den Trends der gelösten Gase können chemische Hinweise auf sich entwickelnde Zustände im Inneren eines mit Öl gefüllten Umspannwerk-Transformators liefern.
- ●Interne Überhitzung
- ●Elektrische Entladung
- ●Zersetzung der Isolierung
- ●Entwicklungstrends bei Störungen
Überwachung von Teilentladungen zur Erkennung von Isolationsrisiken
Teilentladungen können mit sich entwickelnden Isolationsfehlern in den Hochspannungsbauteilen des Transformators in Zusammenhang stehen.
- ●Entstehung von Dämmungsmängeln
- ●Entlassungstrends
- ●Frühzeitige Anzeichen einer Anomalie
- ●Zustandsbewertung
Überwachung kritischer Transformatorenkomponenten
Bei Durchführungen und Laststufenschaltern können sich Zustandsänderungen unabhängig von der Transformatorwicklung und dem Ölsystem entwickeln. Eine spezielle Online-Überwachung liefert den Wartungsteams zwischen den planmäßigen Inspektionen kontinuierlich Trendinformationen.
Buchsenüberwachung
Die Online-Überwachung von Durchführungen bietet einen kontinuierlichen Einblick in den Zustand der Isolierung von Hochspannungsdurchführungen und hilft dabei, sich anbahnende elektrische Anomalien zwischen den planmäßigen Inspektionen zu erkennen.
- Entwicklungen bei Kapazität und dielektrischen Eigenschaften
- Überwachung des Leckstroms
- Phasenvergleich und Überprüfung der langfristigen Entwicklung
- Erfassung von Überwachungs-Tap-Signalen, sofern zutreffend
OLTC-Überwachung
Die Online-Überwachung durch OLTC erfasst das Betriebsverhalten des Stufenschalters und hilft dabei, sich abzeichnende mechanische oder elektrische Störungen bei wiederholten Schaltvorgängen zu erkennen.
- Stromaufnahme des Motorantriebs und Betriebsverhalten
- Tippen auf Position und Schaltverlauf
- Anzahl der Vorgänge und Entwicklung der Zustände
- Informationen zu Temperatur, Vibration oder Zeitabläufen, sofern konfiguriert
Überwachung von Öltemperatur, Ölstand und Öldruck
Bei ölgefüllten Transformatoren in Schaltanlagen bieten diese drei Parameter einen kompakten Überblick über den Betriebszustand des Ölsystems und des Tanks.
- ●Öltemperatur — unterstützt die Bewertung der thermischen Bedingungen und der Kühlleistung.
- ●Ölstand — hilft dabei, ungewöhnliche Schwankungen der Ölmenge, Ölverlust oder Leckagen zu erkennen.
- ●Druck — liefert zusätzliche Hinweise auf ungewöhnliche Druckverhältnisse im Tank oder im Ölsystem.
Das integrierte Überwachungsgerät vereint die Messung von Öltemperatur, Ölstand und Öldruck in einem Gerät zur Zustandsüberwachung von Transformatoren.
Vom abnormalen Signal bis zur Wartungsmaßnahme
| Beobachteter Zustand | Möglicher Grund zur Sorge | Relevante Überwachung |
|---|---|---|
| Ansteigende Wicklungstemperatur | Kann auf ein Problem mit der Temperatur oder der Kühlung hindeuten | Temperaturüberwachung |
| Ungewöhnliche Gasentwicklung | Kann dabei helfen, einen sich anbahnenden internen Fehler zu erkennen | DGA |
| Zunehmende Teilentladung | Kann auf eine Isolationsstörung hinweisen | PD-Überwachung |
| Veränderung des Zustands der Buchse | Unterstützt die Beurteilung von Isolationsverschleiß | Buchsenüberwachung |
| OLTC-Anomalie | Dies kann auf ein mechanisches oder elektrisches Problem hindeuten | OLTC-Überwachung |
| Störung beim Ölstand / Öldruck | Unterstützt die Beurteilung eines Problems im Ölsystem | Ölstand- und Öldrucküberwachung |
Einzelne Signale dienen der Beurteilung des Gesundheitszustands; sie sollten im Zusammenhang betrachtet werden und nicht als eigenständige Diagnose gewertet werden.
Von den Feldsensoren bis zum Steuerungssystem des Umspannwerks
Die Zusammenführung aller überwachten Parameter in einer zentralen Ansicht ist das, was die Überwachung auf Umspannwerks-Ebene von der Überwachung einzelner Transformatoren unterscheidet.
- ●Zentralisierte Alarme
- ●Historische Entwicklungen
- ●Fernüberwachung
- ●Überprüfung des Zustands anhand mehrerer Parameter
Lokale Alarme und Fernüberwachung des Betriebszustands
Lokale Überwachung
- ●Lokale Anzeige
- ●Alarm
- ●Kühlstatus
Fernüberwachung
- ●Zentralisierte Alarme
- ●Historische Entwicklungen
- ●Fernüberwachung
- ●Instandhaltungsplanung
Die Zustandsüberwachung ersetzt nicht den Transformatorschutz.
Überwachung eines Transformators oder mehrerer Anlagen in einem Umspannwerk
Einzelner kritischer Transformator
Eine gezielte Überwachungskonfiguration, die auf einen besonders wertvollen oder risikobehafteten Umspannwerk-Transformator ausgerichtet ist.
Überwachung mehrerer Transformatoren
Eine zentralisierte Konfiguration, die mehrere Transformatoren innerhalb desselben Umspannwerks in einer einzigen Überwachungs- und Alarmansicht zusammenfasst.
Die Überwachungsarchitektur lässt sich entsprechend der Anzahl der Transformatoren und den Überwachungsanforderungen skalieren.
Typische Anwendungen zur Überwachung von Umspannwerken
Übertragungsstationen
Hochspannungs-Umspannwerke, in denen die Verfügbarkeit der Transformatoren für die Netzzuverlässigkeit von entscheidender Bedeutung ist.
Verteilerstationen
Umspannwerke, die Endverbraucher versorgen, wobei die kontinuierliche Zustandsüberwachung die Versorgungssicherheit gewährleistet.
Fernüberwachte / unbeaufsichtigte Umspannwerke
Standorte ohne festes Personal vor Ort, an denen eine Fernüberwachung besonders wertvoll ist.
Umspannwerke für erneuerbare Energien
Umspannwerke, die Wind-, Solar- oder andere erneuerbare Energieerzeugungsanlagen mit variablen Lastverläufen versorgen.
Verwandte Transformatoranwendungen
Überwachung von Leistungstransformatoren
Umfassende Zustandsüberwachung für kritische, hochwertige Transformatoren.
Überwachung von Leistungstransformatoren →
Überwachung von Öltransformatoren
PD-, DGA-, Buchsen- und thermische Daten zur Bewertung von ölgefüllten Transformatoren.
Überwachung von Öltransformatoren →Überwachung von Hotspots in Transformatorwicklungen
Überwachen Sie thermische Belastungen, die zur Alterung der Isolierung beitragen können.
Überwachung von Hotspots in Wicklungen →
Überwachung der Transformatorisolierung
Kombinieren Sie PD-, DGA-, Buchsen- und thermische Messdaten zur Beurteilung des Isolationszustands.
Überwachung der Transformatorisolierung →Empfohlene Überwachungssysteme für Transformatoren in Umspannwerken
Glasfaser-Temperatursensor zur Überwachung von Hotspots in Transformatorwicklungen
Zur direkten Messung der Temperatur an den Hotspots der Wicklung.
Online-Überwachungssystem zur Analyse gelöster Gase (DGA)
Zur Überwachung der Entwicklung der gelösten Gase in Öltransformatoren.
Online-Überwachungssystem für Teilentladungen an Transformatoren
Zur kontinuierlichen Überwachung von Teilentladungen.
Überwachungssystem für Transformator-Durchführungen
Zur Überwachung von Zustandsänderungen an kritischen Hochspannungsdurchführungen.
Online-Überwachungssystem für Transformator-OLTC
Zur Überwachung des Betriebszustands des Laststufenschalters.
Überwachungssystem für Temperatur, Füllstand und Druck von Transformatoröl
Zur Überwachung des Ölkreislaufs und der Kühlung.
Verwandte Überwachungslösungen
Transformatorüberwachung
Der Gesamtüberblick – Temperatur, DGA, PD, Durchführungen und mehr, alles aus einer Hand.
Temperaturüberwachung von Transformatoren
Einer direkte Einblick in die Wicklungs- und Öltemperatur durch direkte Messung.
Analyse gelöster Gase
Chemische Anzeichen für sich entwickelnde thermische und elektrische Störungen.
Überwachung von Teilentladungen
Elektrische Anzeichen für sich entwickelnde lokale Isolationsfehler.
Buchsenüberwachung
Zustand der Isolierung kritischer Hochspannungsdurchführungen.
Überwachung des OLTC eines Transformators
Betriebszustand des Laststufenschalters.
Die Überwachung von Umspannwerktransformatoren sorgt für Transparenz hinsichtlich der Anlagen im gesamten Umspannwerke und darüber hinaus Stromnetz und Versorgungsunternehmen Sektor.
Neubau eines Umspannwerks oder Modernisierung eines bestehenden Transformators?
Neues Projekt
- ●Überwachungspunkte planen
- ●Überwachungsfunktionen auswählen
- ●Planung der SCADA-Integration
Nachrüstung
- ●Vorhandene Sensoren überprüfen
- ●Geeignete Instrumente wiederverwenden
- ●Überwachungsfunktionen hinzufügen
- ●Bestehende Systeme nach Möglichkeit integrieren
Welche Informationen helfen uns dabei, eine Überwachungskonfiguration zu empfehlen?
Informationen zum Transformator
- ●Transformatortyp
- ●Nennleistung
- ●Spannungspegel
- ●Anzahl
Vorhandene Ausrüstung
- ●Vorhandene Sensoren
- ●Bestehende Überwachungsgeräte
- ●Bestehendes SCADA-System
Überwachungsanforderung
- ●Erforderliche Überwachungsparameter
- ●Neubauprojekt oder Modernisierung
Häufig gestellte Fragen
Was sollte an einem Umspannwerk-Transformator überwacht werden?
Zu den typischen Parametern zählen Wicklungs- und Öltemperatur, gelöste Gase, Teilentladungen, der Zustand der Durchführungen, der Zustand des OLTC sowie Ölstand, Öldruck und Kühlstatus.
Welche Parameter sind für die Online-Überwachung am wichtigsten?
Dies hängt von der Kritikalität, dem Alter und bekannten Problemstellen des Transformators ab – kritische oder in die Jahre gekommene Transformatoren in Umspannwerken profitieren in der Regel von einer umfassenderen Parameterabdeckung.
Was ist der Unterschied zwischen Schutz und Zustandsüberwachung?
Schutzsysteme dienen dazu, einen Transformator im Fehlerfall abzuschalten, während die Zustandsüberwachung aktuelle Trends erfasst, um die Wartungsplanung zu unterstützen – die Zustandsüberwachung ersetzt jedoch nicht den Schutz.
Können DGA- und PD-Überwachung gemeinsam eingesetzt werden?
Ja – sie liefern sich gegenseitig ergänzende chemische und elektrische Befunde und werden oft gemeinsam herangezogen, um ein umfassenderes Bild des Gesundheitszustands zu erhalten.
Warum sollten Buchsen und OLTC überwacht werden?
Beides sind kritische Komponenten, bei denen unabhängig von der Isolierung der Hauptwicklung Probleme auftreten können; daher ist eine gezielte Überwachung von Vorteil.
Können vorhandene Transformatorsensoren wiederverwendet werden?
In vielen Nachrüstfällen ja, abhängig vom Sensortyp, dem Zustand und der Kompatibilität mit dem Überwachungssystem.
Können Überwachungsdaten an SCADA angebunden werden?
Überwachungsdaten können im Rahmen der gesamten Überwachungsarchitektur in der Regel einem SCADA- oder Steuerungssystem des Umspannwerks zur Verfügung gestellt werden; die konkreten Details der Integration hängen vom jeweiligen Projekt ab.
Benötigt jeder Transformator dieselbe Überwachungskonfiguration?
Nein – die geeignete Konfiguration hängt vom Transformatorentyp, der Kritikalität, der Betriebsgeschichte und den Standortanforderungen ab.
Schaffen Sie die richtige Überwachungsarchitektur für die Transformatoren Ihrer Umspannwerke
Teilen Sie uns den Typ und die Anzahl Ihrer Transformatoren sowie die vorhandenen Sensoren und Überwachungsanforderungen mit, damit wir die passende Konfiguration für Ihre Umspannstation ermitteln können.
