Lösungen zur Transformatorüberwachung für Zustandsüberwachung von Transformatoren und Gesundheitsbeurteilung
Leistungstransformatoren, Verteiltransformatoren, Ölgekühlte Transformatoren, Trockentransformatoren und Traktionstransformatoren sind jeweils unterschiedlichen thermischen, isolationstechnischen und mechanischen Belastungen ausgesetzt. Unser System zur Zustandsüberwachung von Transformatoren kombiniert Echtzeitüberwachung mit einer Zustandsbewertung der Transformatoren, um die vorausschauende Instandhaltung zu unterstützen – basierend auf der Temperaturmessung mittels fluoreszierender Glasfasern als unserer Kerntechnologie.
- Überwachungskonfigurationen, die nach Transformatorentyp gegliedert sind – kein einheitlicher Ansatz für alle Fälle
- Kombiniert je nach Bedarf Temperatur-, DGA-, Teilentladungs-, OLTC- und Durchführungsüberwachung
- RS485-Kommunikation zur Integration von SCADA-Systemen und zentraler Überwachung
Zustandsüberwachung von Transformatoren
Geeignet für Leistungs-, Verteilungs-, Öl- und Trockentransformatoren sowie Traktionstransformatoren
Was versteht man unter der Zustandsüberwachung von Transformatoren?
Die Zustandsüberwachung von Transformatoren ist die kontinuierliche Online-Bewertung der wichtigsten Zustandsindikatoren eines Transformators – wie beispielsweise Wicklungstemperatur, Ölzustand und Isolationszustand –, anstatt sich ausschließlich auf regelmäßige manuelle Inspektionen zu verlassen. An oder in der Nähe des Transformators installierte Sensoren erfassen Echtzeitdaten, die anschließend analysiert werden, um Fehler bereits im Frühstadium zu erkennen, bevor sie zu Ausfällen eskalieren.
- Ersetzt oder ergänzt planmäßige Inspektionen durch kontinuierliche Echtzeitdaten
- Umfasst zahlreiche Gesundheitsparameter, von thermischen über chemische bis hin zu mechanischen Indikatoren
- Ermöglicht eine zustandsorientierte Instandhaltung anstelle von Wartungsplänen mit festen Intervallen
- Lässt sich in SCADA- oder zentralisierte Überwachungsplattformen integrieren, um eine Fernüberwachung zu ermöglichen
Was sind die Ursachen für Transformatorausfälle?
Transformatorausfälle treten selten ohne Vorwarnzeichen auf. Thermische Überlastung, Alterung der Isolierung, interne Lichtbogenbildung und mechanischer Verschleiß an Komponenten wie dem Stufenschalter entwickeln sich in der Regel schleichend – doch ohne eine kontinuierliche Transformatorüberwachung bleiben diese frühen Anzeichen unbemerkt, bis ein Fehler schwerwiegend wird.
- An den Wicklungs-Hotspots treten häufig schon lange bevor die Öloberflächentemperatur einen abnormalen Messwert anzeigt, Störungen auf.
- Die Verschlechterung der Isolierung durch Teilentladungen kann über längere Zeiträume hinweg unbemerkt fortschreiten
- In Transformatoröl gelöste Gase decken interne Fehler auf, noch bevor äußere Anzeichen auftreten
- Der Verschleiß der Stufenschalterkontakte ist eine mechanische Schwachstelle, die unabhängig von thermischen oder ölbedingten Problemen ist.
Lösungen zur Transformatorüberwachung nach Transformatorentyp
Jeder Transformatorentyp ist unterschiedlichen thermischen, mechanischen und isolationstechnischen Belastungen ausgesetzt. Wir passen die Konfiguration der Transformatorüberwachung an die jeweilige Anlage an.
Überwachung von Leistungstransformatoren
Echtzeitüberwachung wichtiger Parameter zur Gewährleistung eines zuverlässigen Betriebs von Leistungstransformatoren in Erzeugungs- und Übertragungsnetzen.
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Überwachung von Öltransformatoren
Überwachen Sie die Öltemperatur, die DGA, den Feuchtigkeitsgehalt und weitere Parameter, um Störungen frühzeitig zu erkennen und einen sicheren, stabilen Betrieb zu gewährleisten.
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Temperaturüberwachung bei Trockentransformatoren
Mehrpunkt-Temperaturüberwachung zur Vermeidung von Überhitzung und zur Gewährleistung der Zuverlässigkeit von Trockentransformatoren.
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Überwachung von Hotspots in Transformatorwicklungen
Präzise Überwachung der Temperatur an Hotspots zur Optimierung des Lastmanagements und zur Verlängerung der Lebensdauer von Transformatoren.
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Überwachung der Transformatorisolierung
Kontinuierliche Überwachung des Isolationszustands zur Beurteilung der Alterung und zur Verhinderung von Isolationsausfällen.
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Überwachung von Transformatoren in Umspannwerken
Integrierte Überwachung von Transformatoren in Umspannwerken zur Verbesserung der Betriebseffizienz und der Zuverlässigkeit des Stromnetzes.
Mehr erfahren →Parameter zur Zustandsüberwachung von Transformatoren
Unterschiedliche Transformatoranwendungen erfordern unterschiedliche Überwachungsparameter. Diese Matrix zeigt häufig verwendete Technologien zur Zustandsüberwachung für verschiedene Transformatorentypen.
| Transformatortyp | Temperatur | DGA | Teilentladung | OLTC | Buchse |
|---|---|---|---|---|---|
| Leistungstransformator | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ |
| Ölgefüllter Transformator | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ |
| Trockentransformator | ✓ | — | ✓ | — | — |
| Überwachung von Hotspots in Transformatorwicklungen | ✓ | — | — | — | — |
| Überwachung der Transformatorisolierung | — | ✓ | ✓ | — | ✓ |
| Umspannwerk-Transformator | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ |
Die konkrete Konfiguration der Überwachung hängt von der Bauart des Transformators, dem Spannungsniveau, den Betriebsbedingungen und den Anforderungen an die Zuverlässigkeit ab. Es stehen maßgeschneiderte Lösungen zur Transformatorüberwachung zur Verfügung.
Inwiefern trägt die Multiparameter-Zustandsüberwachung von Transformatoren zur Verbesserung der Zuverlässigkeit bei?
Ein Transformatorausfall ist selten auf eine einzige Ursache zurückzuführen. Thermische Belastung, Isolationsverschleiß, mechanischer Verschleiß und interne chemische Veränderungen treten oft gleichzeitig auf, jedoch mit unterschiedlicher Geschwindigkeit. Wenn man sich nur auf einen einzigen Parameter – wie beispielsweise allein die Öloberflächentemperatur – verlässt, können Fehler, die sich an anderer Stelle im Transformator entwickeln, übersehen werden. Die Kombination mehrerer Indikatoren ermöglicht eine umfassendere Strategie zur Überwachung des Transformatorzustands und zur Zustandsbewertung.
- Temperaturüberwachung von Transformatoren ist einer der wichtigsten Parameter bei der Zustandsüberwachung von Transformatoren. Die Ermittlung der Hot-Spot-Temperatur in den Wicklungen und die Bewertung der thermischen Belastung tragen dazu bei, frühe Anzeichen einer Überlastung und einer Alterung der Isolierung zu erkennen.
- DGA-Überwachung erkennt interne Fehler anhand der im Öl gelösten Gase, oft noch bevor sich eine Temperaturänderung bemerkbar macht.
- Überwachung von Teilentladungen deckt Schwachstellen in der Isolierung auf, die durch Temperatur- und Gasanalysen allein nicht immer erkannt werden können.
- OLTC und Durchführungsüberwachung Die mechanischen und Hochspannungsanschlüsse sind getrennt vom Haupttank abzudecken.
Technologien zur Zustandsüberwachung von Transformatoren
Die Kerntechnologien unseres Systems zur Zustandsüberwachung von Transformatoren, die jeweils einen anderen Zustandsindikator abdecken.
Temperaturüberwachung mittels fluoreszierender Glasfasern
Misst direkt die Temperatur an den Erwärmungsstellen der Wicklung und ist dabei in Hochspannungsumgebungen vollkommen unempfindlich gegenüber elektromagnetischen Störungen.
DGA-Überwachung von Transformatoren
Analysiert die im Transformatoröl gelösten Gase, um interne Fehler zu erkennen, bevor diese zu sichtbaren Symptomen führen.
Überwachung von Teilentladungen
Erkennt Schwachstellen in der Isolierung bereits im Frühstadium, die mit anderen Überwachungsparametern nicht immer festgestellt werden können.
OLTC-Zustandsüberwachung
Erfasst die Schaltvorgänge des Stufenschalters sowie den Kontaktverschleiß, um mechanische Ausfallstellen zu vermeiden.
Überwachung von Transformator-Durchführungen
Misst kontinuierlich die Kapazität der Durchführungen und den Leistungsfaktor, um eine Alterung der Isolierung frühzeitig zu erkennen.
Anwendungen zur Transformatorüberwachung
Wie sich unser Ansatz zur Zustandsüberwachung von Transformatoren und die entsprechenden Anwendungen auf bestimmte Anlagenkonfigurationen und Installationskontexte anwenden lassen.
Überwachung von Leistungstransformatoren
Wie die Multiparameter-Überwachung für große Erzeugungs- und Übertragungstransformatoren konfiguriert wird, die das höchste Betriebsrisiko bergen.
Mehr erfahren →Überwachung von Öltransformatoren
Wie Temperatur- und DGA-Überwachung zusammenwirken, um Veränderungen der inneren Ölchemie über die gesamte Lebensdauer des Transformators hinweg zu verfolgen.
Mehr erfahren →Temperaturüberwachung bei Trockentransformatoren
Wie die Mehrpunkt-Temperaturmessung an Wicklungen in brandgefährdeten Innenanlagen ohne ölbasierte Überwachung eingesetzt wird.
Mehr erfahren →Überwachung von Hotspots in Transformatorwicklungen
Inwiefern sich die direkte Glasfasermessung am Hotspot der Wicklung von den in älteren Systemen verwendeten Temperaturschätzungen unterscheidet.
Mehr erfahren →Überwachung der Transformatorisolierung
Wie die Teilentladungserkennung in bestehende Überwachungssysteme integriert wird, um den Zustand der Isolierung im Zeitverlauf zu verfolgen.
Mehr erfahren →Überwachung von Transformatoren in Umspannwerken
Wie die kombinierte Überwachung von Temperatur, DGA und OLTC in Umspannwerken eingesetzt wird, um das Risiko von Kettenausfällen zu verringern.
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Was sollten Sie bei der Auswahl einer Überwachungskonfiguration beachten?
Die richtige Konfiguration der Transformatorüberwachung hängt nicht nur vom Gerätetyp ab. Auch die Kritikalität, die Installationsumgebung und die vorhandene Infrastruktur beeinflussen, welche Parameter für Ihren jeweiligen Transformator sinnvoll sind.
- Transformatorbauart und Isoliermedium (ölgekühlter vs. trockener Transformator)
- Bedeutung des Transformators für die Zuverlässigkeit des Gesamtsystems
- Ob eine SCADA-Integration oder eine zentrale Überwachungsintegration erforderlich ist
- Standortbedingungen, einschließlich Hochspannungsabstände und Zugang zur Anlage
Transformatorüberwachungssysteme und -komponenten
Sehen Sie sich die jeweilige Hardware an, die hinter den einzelnen Parametern zur Transformatorüberwachung steht.
Glasfaser-Temperatursensor
Die fluoreszierende Glasfasersonde selbst, die direkt an den Transformatorwicklungen angebracht ist.
Temperaturüberwachungssystem für Transformatoren
Einbau-Regler mit mehreren Temperatureingängen und Alarmrelais.
DGA-Online-Überwachungssystem
Am Tank angebrachte Messgeräte, die gelöste Gase im Transformatoröl in Echtzeit analysieren.
System zur Überwachung von Teilentladungen
Sensoren und Erfassungshardware zur Erfassung von Teilentladungssignalen.
Buchsenüberwachungssystem
Spezielle Hardware zur Messung der Buchsenkapazität und des Leistungsfaktors.
Überwachungssystem für Transformator-OLTC
Am Stufenschaltermechanismus montierte Hardware-Überwachungseinheit.
Häufig gestellte Fragen zur Zustandsüberwachung von Transformatoren
Häufige Fragen zur Überwachung verschiedener Transformatorentypen.
Was versteht man unter der Zustandsüberwachung von Transformatoren?
Die Zustandsüberwachung von Transformatoren ist die kontinuierliche Beurteilung des Zustands eines Transformators anhand von Parametern wie Temperatur, DGA, Teilentladungen und Indikatoren für den mechanischen Zustand, um potenzielle Ausfälle zu erkennen, bevor sie auftreten.
Was ist der Unterschied zwischen Transformatorüberwachung und Zustandsüberwachung von Transformatoren?
Unter „Transformatorüberwachung“ versteht man im Allgemeinen die Überwachung des Transformatorbetriebs, während sich die „Transformatorzustandsüberwachung“ auf die Bewertung des Zustands des Transformators und die Vorhersage potenzieller Ausfälle anhand der erfassten Daten konzentriert.
Benötigen verschiedene Transformatorentypen unterschiedliche Überwachungsparameter?
Ja. So erfordern beispielsweise Trockentransformatoren in der Regel lediglich eine Temperaturüberwachung, während ölgefüllte Leistungstransformatoren von einer kombinierten Überwachung von Temperatur, DGA und Teilentladungen profitieren.
Welchen Parameter sollte ich vorrangig überwachen, wenn ich nur einen überwachen kann?
Die Temperaturüberwachung ist in der Regel der kostengünstigste Ansatzpunkt, da thermische Belastung bei fast allen Transformatorentypen ein häufiger Frühindikator ist.
Ist eine DGA-Überwachung bei Trockentransformatoren erforderlich?
Nein. Die DGA-Überwachung gilt speziell für Öltransformatoren, da dabei die im Isolieröl gelösten Gase analysiert werden. Trockentransformatoren verwenden kein Öl und stützen sich in erster Linie auf die Temperaturüberwachung.
Warum müssen Transformatoren in Umspannwerken oft anhand mehrerer Überwachungsparameter überwacht werden?
Umspannwerktransformatoren sind kritische Knotenpunkte im Verteilungsnetz, an denen ein einziger Fehler Auswirkungen auf ein ganzes Regionalgebiet haben kann. Die Kombination aus Temperatur-, DGA- und OLTC-Überwachung bietet eine umfassendere Fehlererkennung für diese Anlagen mit hoher Auswirkungsreichweite.
Können Überwachungsparameter später hinzugefügt werden, falls sich meine Anforderungen ändern?
In vielen Fällen lassen sich zusätzliche Überwachungsparameter in eine bestehende Konfiguration integrieren. Bitte teilen Sie uns Ihre aktuelle Konfiguration mit, damit wir die Kompatibilität prüfen können.
Woher weiß ich, welcher Transformatorentyp für meine Geräte geeignet ist?
Der Transformatorentyp wird in der Regel anhand des Isoliermediums (ölgefüllter oder Trockentransformator) und des Einsatzbereichs (Stromerzeugung, -verteilung oder Umspannwerk) bestimmt. Bitte wenden Sie sich an uns, wenn Sie sich nicht sicher sind, welche Kategorie zutrifft.
Was ist der Unterschied zwischen der Überwachung von Wicklungs-Hotspots und der Überwachung der Öloberflächentemperatur?
Bei der Überwachung der Wicklungs-Hotspots wird die Temperatur direkt an der Stelle mit der höchsten thermischen Belastung innerhalb der Wicklung gemessen, während bei der Öloberflächenüberwachung die Öltemperatur an der Oberfläche des Tanks gemessen wird, die in der Regel niedriger ist und als Frühwarnindikator weniger genau ist.
Muss der Transformator für die Isolationsüberwachung abgeschaltet werden?
Nein. Die Teilentladungs- und Isolationsüberwachung ist so ausgelegt, dass sie während des normalen Transformatorbetriebs kontinuierlich läuft, ohne dass eine Abschaltung der Anlage erforderlich ist.
Ist die Mehrparameterüberwachung teurer als die Einparameterüberwachung?
Die Kosten hängen von der Anzahl der benötigten Parameter und Kanäle ab. Wir legen gemeinsam mit Ihnen die Prioritäten für die Parameter fest, wobei wir die Kritikalität Ihres Transformators und Ihr Budget berücksichtigen.
Kann ich eine Empfehlung erhalten, ohne die genauen Spezifikationen des Transformators zu kennen?
Ja. Teilen Sie uns bitte die Ihnen vorliegenden Informationen mit – Transformatorentyp, Anwendungsbereich und etwaige bekannte Probleme –, dann kann unser Ingenieurteam Ihnen eine erste Empfehlung unterbreiten, die wir anschließend weiter verfeinern können.
Sie sind sich nicht sicher, welche Konfiguration für die Transformatorüberwachung zu Ihren Anlagen passt?
Teilen Sie uns Ihren Transformatorentyp und den Einsatzzweck mit – unser Ingenieurteam wird Ihnen die passende Kombination von Überwachungsparametern empfehlen.
