Individuelle Temperaturkorrektur

Ein erhöhter dielektrischer Verlustfaktor bei höheren Temperaturen ist ein sicheres Zeichen für Probleme in der Durchführung. Diese Probleme können im schlimmsten Fall bis zu einer Explosion führen – versursacht durch das sogenannte „thermische Durchgehen“. Ein hoher dielektrischer Verlustfaktor bei höheren Temperaturen führt zur Erhitzung der Durchführung. Diese wiederum erhöht den dielektrischen Verlust und verursacht zusätzliches Erhitzen; so wird der dielektrische Verlust immer weiter erhöht und die Durchführung explodiert schließlich.

Die DFR-Messungen und -Analysen samt Modellierung des Isolationssystems beziehen die Temperatur mit ein. Eine neue Vorgehensweise besteht nun darin, die DFR-Messungen durchzuführen und deren Ergebnisse in den dielektrischen Verlustfaktor bei 50/60 Hz und als Funktion der Temperatur umzuwandeln. Diese Technik bietet viele Vorteile, zum Beispiel eine erhebliche Vereinfachung und Abkürzung des Messverfahrens. Anstelle des zeitintensiven Erhitzens und Abkühlens der Durchführung und mehreren Messvorgängen bei verschiedenen Temperaturen, wird eine DFR-Messung durchgeführt und die Ergebnisse in 50/60-Hz-Tan-Delta-Werte als Funktion der Temperatur umgewandelt.
Wird diese Technik bei echten DFR-Messungen an Durchführungen angewandt, liefert sie Ergebnisse, wie in Bild 6 gezeigt wird. Zwei Durchführungen, „OK“ und „Schlecht“, werden mit den Werten des Herstellers verglichen. Bei der „schlechten“ Durchführung wird geschätzt, dass sie einen Feuchtigkeitsgehalt von ca. 4 % hat. Sie sollte deshalb als gefährdet betrachtet werden.

Temperaturkorrektur-Tabellen, wie in IEEE C57.12.90, liefern Werte, die einen durchschnittlichen Zustand annehmen; sie sind aber für einen einzelnen Transformator oder eine einzelne Durchführung nicht korrekt. Diese Tatsache ist bekannt. Einige Versorgungsunternehmen versuchen deshalb die Anwendung der Temperaturkorrektur zu vermeiden. Sie empfehlen deshalb, Messungen innerhalb eines schmalen Temperaturbereichs (Bild 7) durchzuführen.
DFR und die patentierte Technik der Datenumwandlung in Temperaturabhängigkeit ermöglichen es jetzt, einen präzisen und individuellen Temperaturausgleich vorzunehmen. Bei einer guten Komponente ist die Temperaturabhängigkeit schwach. Sobald aber die Komponente älter und/oder schlechter wird, wird der Temperaturkorrekturfaktor immer größer. Das bedeutet: Die Temperaturkorrektur ist eine Funktion des Alterungszustands.

Beispiele der individuellen Temperaturkorrektur für Durchführungen und Leistungstransformatoren werden in Bild 8 und Bild 7 gezeigt. Die Tabellendaten der Hersteller gelten nur für neue Durchführungen. Sobald Alterungseffekte bei der Durchführung sichtbar werden, erhöht sich auch die Temperaturabhängigkeit. Schlechte Durchführungen haben eine große Temperaturkorrektur.

Wie in Bild 7 ersichtlich, hat jeder Transformator seine eigene, individuelle Temperaturkorrektur. Neue Geräte haben eine „negative“ Korrektur für geringfügig erhöhte Temperaturen. Deshalb werden sie unterschiedliche Ergebnisse anzeigen, wenn die Standard-Tabelle verwendet wird. Gealterte Transformatoren zeigen das gleiche Verhalten wie die Standard-Tabellen, aber mit einer stärkeren Temperaturabhängigkeit im Vergleich zu den IEEE-Durchschnittswerten.