1-Hz-Prüfung in Aktion: Anwendungen in der Praxis
In unseren letzten Beiträgen haben wir die theoretischen Aspekte der 1-Hz-Prüfung und ihre Anwendungen in verschiedenen Arten von Hochspannungsgeräten (HV-Geräten) erörtert.
Nun sehen wir uns praktische Anwendungen an, bei denen diese Technologie einen großen Unterschied gemacht hat.
Diese Anwendungen zeigen, wie die 1-Hz-Prüfung die Isolationsbewertung verändert und die Wartungspraktiken im Einsatz vor Ort verbessert.
Praktische Erfahrungen sind entscheidend für die Validierung neuer Technologien. Die 1-Hz-Prüfung bildet hier keine Ausnahme.
Die folgenden Fallstudien zeigen, wie diese Methode wichtige Erkenntnisse zutage gefördert hat, die durch herkömmliche Netzfrequenz-Verlustfaktor-Prüfungen (LF-DF) allein möglicherweise übersehen worden wären.
Wir werden drei verschiedene Szenarien betrachten, in denen 1-Hz-Prüfungen ihre Wirksamkeit unter Beweis gestellt haben.
Inbetriebnahme neuer 69-kV-RIP-Durchführungen
Bei der Inbetriebnahme neuer 69-kV-Durchführungen mit harzimprägniertem Papier (RIP) wurden vor der Inbetriebnahme eine Reihe von Prüfungen durchgeführt, um die ordnungsgemäße Funktion sicherzustellen.
LF-DF-Prüfungen wurden bei 3 °C durchgeführt, und die Ergebnisse schienen zunächst innerhalb der akzeptablen Grenzwerte gemäß den CIGRE-Richtlinien für neue RIP-Durchführungen zu liegen.
Eine überraschende Diskrepanz ergab sich jedoch bei einer 1-Hz-Prüfung mit einem DELTA4000 in Verbindung mit einer individuellen Temperaturkorrektur (ITC) zur Normalisierung der Ergebnisse auf 20 °C festgestellt. Zwei Durchführungen (Y1 und Y3) zeigten deutlich höhere 1-Hz-DF-Werte als die dritte Durchführung (Y2).
Als diese Ergebnisse mit dem Inbetriebnahmedienst besprochen wurden, stellte sich heraus, dass die Y-Durchführungen während des Transports unsachgemäß eingesetzt worden waren und Wasser in ihrer Schutzhülle festgestellt wurde.
Diese Information führte zusammen mit den Ergebnissen der 1-Hz-Prüfung dazu, dass die Durchführungen zur Inspektion, Reparatur und Trocknung zurückgeschickt wurden.
Dieser Fall verdeutlicht, wie 1-Hz-Prüfungen Isolationsprobleme aufzeigen können, die mit herkömmlichen LF-DF-Prüfungen möglicherweise nicht entdeckt werden, insbesondere bei neuen Geräten, bei denen keine Probleme erwartet werden.
Neuer Transformator – 16 MVA/138 kV mit erhöhter Feuchtigkeit
Nach der Montage und vor der Inbetriebnahme wurde ein neuer 16 MVA/138 kV-Transformator geprüft.
Die Trockenheit der Feststoffisolierung ist von entscheidender Bedeutung für die Lebensdauer und Zuverlässigkeit des Transformators von entscheidender Bedeutung.
Die LF-DF-Werte erschienen zunächst ausgezeichnet, nachdem sie mit ITC auf 20 °C korrigiert worden waren. Die 1-Hz-DF-Ergebnisse zeigten jedoch ein anderes Bild. Obwohl sie immer noch im „guten“ Bereich lagen, waren sie höher als für einen neuen Transformator erwartet.
Die Prüfung des dielektrischen Vollspektrum-Frequenzgangs (DFR) bestätigte, dass 1,6 % Feuchtigkeit in der festen Isolierung vorhanden waren, was weit über dem zulässigen Grenzwert von 10 ppm (0,001 %) der IEEE-Norm C57.106 lag.
Die anschließende Ölanalyse bestätigte die Ergebnisse von 1 Hz und DFR und damit den erhöhten Feuchtigkeitsgehalt.
Dieser Fall hebt die Empfindlichkeit der 1-Hz-Prüfung bei der Erkennung von Feuchtigkeitsproblemen in neuen Geräten hervor.
Es wurde festgestellt, dass vor der Inbetriebnahme Trocknungsverfahren erforderlich sind, die die Lebensdauer des Transformators verlängern können.
Kapazitiver EHV-Spannungswandler (CVT) – 765 kV
Bei einer Routinewartung an einem 765-kV-Umspannwerk wurde ein kleiner Ölfleck auf der Oberfläche eines B-Phasen-CVT-C1-1-Stacks entdeckt.
Die LF-DF-Ergebnisse für diesen CVT waren höher als bei den Schwestergeräten, aber nicht in einem besorgniserregenden Ausmaß. LF-DF allein hätte möglicherweise nicht zu weiteren Maßnahmen geführt.
Die 1-Hz-DF-Prüfung zeigte jedoch eindeutig eine signifikante Verschlechterung der Isolation des C1-1-Stacks. Aufgrund der 1-Hz-Ergebnisse wurde die Einheit für eine Untersuchung außer Betrieb genommen. Bei der Demontage wurde ein kleines Loch im C1-1-Stack entdeckt, durch das Öl auslaufen konnte.
Ohne die Ergebnisse der 1-Hz-Prüfungen hätte dieses Problem zu einem katastrophalen Ausfall mit möglichen Folgen geführt.
Vorteile der 1-Hz-Prüfung
Aus diesen Anwendungen lassen sich mehrere gemeinsame Merkmale ableiten:
- Höhere Empfindlichkeit: In allen Fällen wurden durch 1-Hz-Prüfungen Probleme festgestellt, die durch LF-DF-Prüfungen allein entweder nicht erkannt oder nicht eindeutig identifiziert werden konnten.
- Früherkennung: Von Feuchtigkeit in einem neuen Transformator bis hin zur Beschädigung eines Spannungswandlers konnten Probleme frühzeitig erkannt und Wartungsmaßnahmen proaktiv eingeleitet werden.
- Umfassende Bewertung: In Kombination mit LF-DF-Prüfungen und anderen Diagnosewerkzeugen liefert die 1-Hz-Prüfung ein vollständigeres Bild des Isolationszustands.
- Kosteneinsparungen: Durch die frühzeitige Erkennung von Problemen trägt die 1-Hz-Prüfung dazu bei, kostspielige Ausfälle zu vermeiden und die Lebensdauer der Anlage zu verlängern, wodurch potenziell Kosten für den Austausch von Teilen und Ausfallzeiten in Millionenhöhe eingespart werden können.
Fazit
Diese Beispiele aus der Praxis zeigen, wie wertvoll die Integration von 1-Hz-Prüfungen in regelmäßige Wartungsroutinen für Hochspannungsgeräte ist.
Durch die frühere und empfindlichere Erkennung von Isolationsproblemen hilft diese Technologie Anlagenbetreibern und Wartungsteams dabei, fundierte Entscheidungen zu treffen, die die Lebensdauer der Anlagen verlängern und kostspielige Ausfälle vermeiden.
Da wir uns immer mehr auf unsere elektrische Infrastruktur verlassen, werden Technologien wie 1-Hz-Prüfung immer wichtiger. Mit ihrer Hilfe können wir von der reaktiven Wartung zum proaktiven Anlagenmanagement übergehen und so die Zuverlässigkeit und Langlebigkeit unserer Energieversorgungssysteme verbessern.
Isolationsbewertungen werden in der Zukunft deutlich mehr an Bedeutung gewinnen, und 1-Hz-Prüfungen werden zu genaueren, zuverlässigeren und effizienteren Wartungspraktiken führen.
Da sich diese Technologie in der Branche weiterhin als wertvoll erweist, können wir davon ausgehen, dass sie immer häufiger eingesetzt wird und zu einem robusteren und zuverlässigeren Stromnetz für alle beiträgt.
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