Überwachung von Transformatoren in Anlagen zur Erzeugung erneuerbarer Energien
Zustandsüberwachung für Transformatoren in Windkraft-, Solar- und Energiespeicheranwendungen, wobei Temperatur-, Isolations- und Transformatorzustandsdaten für Fernbetriebsumgebungen und Umgebungen mit variabler Last kombiniert werden.
Überwachen Sie die wichtigsten Aufwärtstransformatoren und andere kritische Transformatoranlagen an Standorten für erneuerbare Energien, an denen sich die Auslastung, die thermischen Bedingungen und die Wartungszugänglichkeit im Laufe der Zeit erheblich ändern können.
Warum die Sichtbarkeit des Zustands von Transformatoren im Bereich der erneuerbaren Energien wichtig ist
Bei Transformatoren für erneuerbare Energien kann es zu häufigen Schwankungen der Last und der thermischen Bedingungen kommen, wenn sich die Leistung von Wind-, Solar- oder Speichersystemen ändert.
- ●Variable Erzeugungsleistung
- ●Wiederholte Lastwechsel
- ●Temperaturwechselbeanspruchung
- ●Abgelegene Orte
- ●Unbeaufsichtigte Umspannwerke
- ●Eingeschränkte Routineinspektion
- ●Saisonale Änderungen im Betrieb
- ●Hochwertige Aufwärtstransformatoren
Die Online-Überwachung hilft den Betreibern, die Entwicklung des Transformatorzustands zwischen den Vor-Ort-Besuchen zu verfolgen und sich abzeichnende Auffälligkeiten zu erkennen, die möglicherweise Wartungsmaßnahmen erfordern.
Siehe auch: Überwachung von Leistungstransformatoren · Überwachung von Transformatoren in Umspannwerken
Was sollte bei Transformatoren für erneuerbare Energien überwacht werden?
- ●Thermische Bedingungen — Temperatur an den Wicklungs-Hotspots, Temperatur des Oberöls, lastabhängige Temperaturänderungen, Kühlverhalten.
- ●Zustand im Inneren — Entwicklung der Gaskonzentrationen, Teilentladungsaktivität, Zustand der Isolierung.
- ●Kritische Komponenten — Zustand der Buchsen, gegebenenfalls Zustand des OLTC.
- ●Öl- und Zusatzbedingungen — Öltemperatur, Ölstand, Druck sowie gegebenenfalls den Zustand der Kühlanlage.
Die Überwachungsfunktionen sollten den Transformatorentyp, die Standortkonfiguration, das Lastprofil, die Kritikalität der Anlage und die vorhandene Messtechnik berücksichtigen.
Überwachung des thermischen Verhaltens von Transformatoren bei schwankender Leistung aus erneuerbaren Energiequellen
- ●Schnelle oder wiederholte Lastwechsel
- ●Tägliche Solarstromerzeugungszyklen
- ●Schwankungen bei der Windenergieerzeugung
- ●Wiederholte Erwärmungs- und Abkühlungszyklen
- ●Anhaltende Unterschiede bei den Hotspots
- ●Reaktion des Kühlsystems
Temperaturtrends gewinnen an Aussagekraft, wenn das thermische Verhalten von Transformatoren unter Berücksichtigung der tatsächlichen Betriebslast und der sich ändernden Bedingungen bei der Erzeugung erneuerbarer Energien bewertet wird.
Siehe auch: Überwachung von Hotspots in Transformatorwicklungen · Temperaturüberwachung von Transformatoren
Überwachung des Hauptaufwärtstransformators für Wind- und Solarkraftwerke
Großanlagen zur Erzeugung erneuerbarer Energien sind in der Regel auf wichtige Aufwärtstransformatoren zwischen den Erzeugungsanlagen und dem Netzanschlusspunkt angewiesen.
- ●Temperatur am Wicklungs-Hotspot
- ●Temperatur des Transformatoröls
- ●DGA
- ●Teilentladung
- ●Zustand der Buchse
- ●Kühlleistung
- ●OLTC, sofern zutreffend
Bei hochwertigen Haupttransformatoren ermöglicht die Kombination von thermischen Daten mit Signalen zum Zustand der Isolierung und des Öls einen umfassenderen Einblick in den Zustand des Transformators.
Risiken bei Transformatoren für erneuerbare Energien und Überwachungsmethoden
| Betriebszustand | Möglicher Grund zur Sorge | Relevante Überwachung |
|---|---|---|
| Wiederholt hohe Wicklungstemperatur | Kann auf thermische Belastung hindeuten | Temperatur-/Hot-Spot-Überwachung |
| Häufige Temperaturwechselbeanspruchung | Kann zu wiederholter thermischer Belastung beitragen | Überwachung von Temperaturtrends |
| Ungewöhnliche Entwicklung der gelösten Gase | Kann dabei helfen, eine sich anbahnende interne thermische oder elektrische Störung zu erkennen | DGA |
| Zunehmende Teilentladung | Kann auf eine sich entwickelnde Isolationsstörung hindeuten | PD-Überwachung |
| Veränderung des Zustands der Buchse | Unterstützt die Beurteilung der Verschlechterung der Isolierung von Durchführungen | Buchsenüberwachung |
| Ungewöhnlicher Ölstand / Öldruck | Unterstützt die Beurteilung des Zustands des Ölsystems | Ölstand- und Öldrucküberwachung |
| Mangelhafte Kühlleistung | Kann die Wärmeabgabe verringern | Temperatur- und Kühlungsüberwachung |
Einzelne Signale dienen der Beurteilung des Gesundheitszustands; sie sollten im Zusammenhang betrachtet werden und nicht als eigenständige Diagnose gewertet werden.
So wählen Sie ein Transformatorüberwachungssystem für eine Anlage zur Erzeugung erneuerbarer Energien aus
Identifizierung kritischer Transformatoranlagen
Unterscheiden Sie zwischen dem Hauptaufwärtstransformator, Kollektortransformatoren, Umspannwerktransformatoren und Hilfstransformatoren.
Betriebsprofil überprüfen
Berücksichtigen Sie variable Lasten, tägliche bzw. saisonale Erzeugungsmuster, die Bedingungen an abgelegenen Standorten, den unbeaufsichtigten Betrieb und die Kritikalität der Transformatoren.
Überprüfung der vorhandenen Messtechnik
Überprüfen Sie, was bereits installiert ist – Temperatursensoren, WTI/OTI, DGA, PD, Durchführungsüberwachung und bestehende Fernüberwachung.
Wählen Sie die erforderlichen Überwachungsfunktionen aus
Konfigurieren Sie die Überwachungsfunktionen entsprechend dem Wert der Anlagen, dem Risiko sowie den Anforderungen an den Fernbetrieb und die Fernwartung.
Nicht jeder Transformator an einem Standort für erneuerbare Energien erfordert denselben Überwachungsumfang. Bei kritischen Haupttransformatoren und abgelegenen Anlagen kann eine umfassendere Online-Zustandsüberwachung gerechtfertigt sein.
Temperaturüberwachung der Glasfaserwicklungen bei kritischen Aufwärtstransformatoren
- ●Messung von Hotspots bei Direktwicklung — die tatsächliche Temperatur an ausgewählten Stellen der Wicklung messen.
- ●Elektrische Isolierung — geeignet für Umgebungen mit Hochspannungstransformatorisolierung.
- ●EMI-Störfestigkeit — Die optische Sensorik ermöglicht Temperaturmessungen in Umgebungen mit starken elektromagnetischen Feldern.
- ●Mehrpunktüberwachung — Vergleich des Temperaturverhaltens über verschiedene Phasen und ausgewählte Wicklungsstellen hinweg.
- ●Planung neuer Transformatoren — Die Positionen der eingebetteten Sensoren und die Verlegung der Glasfaserkabel können bereits während der Herstellung des Transformators geplant werden.
Produkt: Glasfaser-Temperaturmesssystem für Öltransformatoren
Fernüberwachung von Transformatoren für Standorte mit dezentraler erneuerbarer Energieerzeugung
Anlagen zur Erzeugung erneuerbarer Energien können an abgelegenen oder unbeaufsichtigten Standorten verteilt sein.
- ●Zentrale Alarmübersicht
- ●Entwicklungen des historischen Zustands
- ●Geringere Abhängigkeit von häufigen Vor-Ort-Kontrollen
- ●Überprüfung mehrerer Transformatoranlagen
- ●Planung der Fernwartung
- ●Vergleich der Betriebsbedingungen an verschiedenen Standorten
Die endgültige Integration hängt von der vorhandenen Ausrüstung vor Ort und den verfügbaren Systemschnittstellen ab. Siehe auch: Überwachung von Transformatoren in Umspannwerken.
Zusätzliche Zustandssignale für kritische Transformatoren in der erneuerbaren Energieerzeugung
Analyse gelöster Gase
Unterstützt die Erkennung sich entwickelnder thermischer und elektrischer Störungen in Öltransformatoren.
Überwachung von Teilentladungen
Liefert Informationen zum Zustand im Zusammenhang mit sich entwickelnder Entladungsaktivität der Isolierung.
Überwachung von Ölsystemen und Transformatorenkomponenten
Transformatorüberwachung in verschiedenen Anwendungen im Bereich der erneuerbaren Energien
Windkraft
- ●Variable Ausgabe
- ●Entlegene Standorte
- ●Haupt-Aufwärtstransformatoren
- ●Auffangsysteme
- ●Temperaturtrends
Solarenergie
- ●Tägliche Lastzyklen
- ●Hohe Transformatorauslastung tagsüber
- ●Haupt-Aufwärtstransformatoren
- ●Abgelegene Umspannwerke
- ●Zentrale Überwachung
Energiespeicherung
- ●Bidirektional / wechselnde Betriebsprofile
- ●Wiederholte Lastwechsel
- ●Thermischer Zustand des Transformators
- ●Fernüberwachung
Warum sich Kunden im Bereich erneuerbare Energien für INNO entscheiden
- ●Portfolio zur Transformatorüberwachung — Optionen zur Überwachung von Temperatur, DGA, Teilentladung, Durchführungen, OLTC und Ölsystem.
- ●Fachwissen im Bereich Glasfasertemperaturmessung — Optionen zur direkten Messung von Überhitzungsstellen in Wicklungen für kritische thermische Anwendungen bei Transformatoren.
- ●Flexible Konfiguration der Überwachung — Die Überwachungsfunktionen können je nach Transformatorentyp, Standortanforderungen und vorhandener Ausrüstung ausgewählt werden.
- ●Unterstützung bei Fern- und Nachrüstungsprojekten — Die Überwachungsarchitektur kann je nach verfügbaren Sensoren und Schnittstellen auf neue Transformatoren oder bestehende Anlagen zur Erzeugung erneuerbarer Energien ausgerichtet werden.
Neues Projekt im Bereich erneuerbare Energien oder Nachrüstung eines bestehenden Standorts?
Neues Projekt
- ●Erfassung der Messpunkte am Transformator planen
- ●Wählen Sie die gewünschten Überwachungsfunktionen aus
- ●Berücksichtigen Sie die integrierte Temperaturmessung der Wicklung
- ●Fernüberwachung planen
- ●Schnittstellen des Koordinatensystems
Nachrüstung bestehender Anlagen
- ●Bestehende Temperatursensoren überprüfen
- ●Bestehende Überwachungsgeräte überprüfen
- ●Bei Bedarf DGA-/PD-/Buchsenüberwachung hinzufügen
- ●Erweiterung der Datenerfassung
- ●Soweit möglich, in bestehende Standortsysteme integrieren
Die Installation neuer Glasfasersensoren direkt in einer bestehenden Transformatorwicklung hängt von der Bauweise des Transformators und der Zugänglichkeit ab.
Empfohlene Produkte zur Transformatorüberwachung für erneuerbare Energien
Praktische Überwachungsmöglichkeiten für Hauptaufwärtstransformatoren und andere wichtige Transformatorenanlagen im Bereich der erneuerbaren Energien.
Glasfaser-Temperaturmesssystem für Öltransformatoren
Ein komplettes Glasfasersystem zur direkten Messung der Temperatur an den „Hot Spots“ der Wicklungen kritischer Aufwärtstransformatoren.
Mehrkanaliges Glasfaser-Temperaturmess- und -überwachungssystem
Überwacht mehrere Wicklungsstellen und Phasen gleichzeitig und eignet sich für kritische Haupttransformatoren.
Glasfaser-Temperatursensor zur Überwachung von Hotspots in Transformatorwicklungen
Das Sensorelement ist an ausgewählten Stellen der Wicklung angebracht, um direkte Temperaturdaten der Hotspots zu liefern.
Online-Überwachungssystem zur Analyse gelöster Gase (DGA) für Transformatoröl
Ergänzt die Temperaturdaten zu kritischen Transformatoren im Bereich der erneuerbaren Energien um Hinweise auf den chemischen Zustand.
Online-Überwachungssystem für Teilentladungen an Transformatoren
Kontinuierliche Überwachung der Entladungsaktivität als ergänzendes Signal für den Isolationszustand.
Überwachungssystem für Transformator-Durchführungen
Überwacht Zustandsänderungen an kritischen Hochspannungs-Transformator-Durchführungen.
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Welche Informationen helfen uns dabei, eine Konfiguration für die Überwachung erneuerbarer Energien zu empfehlen?
Informationen zur Website
- ●Wind / Solar / Energiespeicherung
- ●Standortmaßstab
- ●Anzahl der Transformatoren
- ●Fernbetrieb / Betrieb mit Bedienpersonal
Informationen zum Transformator
- ●Transformatortyp
- ●Nennleistung
- ●Spannung
- ●Kühlvorrichtung
Anforderungen an die Überwachung
- ●Erforderliche Parameter
- ●Vorhandene Sensoren
- ●Bestehende Überwachungsgeräte
- ●Anforderung an die Fernüberwachung
- ●Neubauprojekt / Nachrüstung
Häufig gestellte Fragen
Welche Transformatoren sollten in einem Kraftwerk für erneuerbare Energien überwacht werden?
Zu den typischen Prioritäten zählen der Hauptaufwärtstransformator, Kollektortransformatoren und Umspannwerktransformatoren, wobei der Überwachungsumfang entsprechend der Kritikalität der Anlagen festgelegt wird.
Warum ist die Temperaturüberwachung von Transformatoren in Wind- und Solarkraftwerken wichtig?
Die Leistung von Wind- und Solarkraftwerken schwankt häufig, und diese Schwankungen führen zu Veränderungen bei der Transformatorauslastung und im thermischen Verhalten, die sich mithilfe der Temperaturüberwachung im Zeitverlauf verfolgen lassen.
Wie wirkt sich die variable Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien auf die Temperatur des Transformators aus?
Eine Änderung der Erzeugungsleistung führt zu einer Änderung der Transformatorlast, was sich auf die Wicklungs- und Öltemperatur sowie auf das Ansprechverhalten des Kühlsystems auswirkt.
Kann die Temperatur an den heißen Stellen der Wicklung direkt gemessen werden?
Ja – Glasfaser-Temperatursensoren können an ausgewählten Stellen der Wicklung angebracht werden, um direkte Messungen zu ermöglichen; am einfachsten ist dies, wenn dies bereits bei der Herstellung des Transformators eingeplant wird.
Warum werden Glasfaser-Temperatursensoren in Transformatoren für erneuerbare Energien eingesetzt?
Die faseroptische Sensorik bietet elektrische Isolation und Störfestigkeit gegenüber elektromagnetischen Störungen, was sie für den Einsatz in Hochspannungstransformatoranlagen und in der Nähe von Leistungselektronik prädestiniert.
Können DGA und Teilentladungsüberwachung gemeinsam eingesetzt werden?
Ja – sie liefern sich ergänzende chemische und elektrische Messwerte und werden häufig gemeinsam bei wichtigen Transformatoren für erneuerbare Energien eingesetzt.
Können Transformatoren für erneuerbare Energien ferngesteuert überwacht werden?
Ja – Sensoren zur Überwachung des Transformatorzustands können je nach den am Standort verfügbaren Systemschnittstellen über lokale Überwachungsgeräte und ein Gateway an ein SCADA-System oder eine Fernüberwachungszentrale angeschlossen werden.
Können bestehende Transformatorstationen für Wind- oder Solaranlagen mit einer Online-Überwachung nachgerüstet werden?
In vielen Fällen ja, allerdings hängt die verfügbare Konfiguration von der Bauart des Transformators, der vorhandenen Messtechnik und den zugänglichen Installationspunkten ab.
Überwachung kritischer Transformatoren für erneuerbare Energien vom Standort bis zur Leitstelle
Senden Sie uns Ihre Anfrage zum Thema erneuerbare Energien, Informationen zu Ihren Transformatoren, Ihr Betriebsprofil sowie Angaben zu Ihren vorhandenen Überwachungsgeräten. Wir helfen Ihnen gerne dabei, geeignete Funktionen zur Temperatur- und Zustandsüberwachung für kritische Transformatoranlagen zu ermitteln.
