Vorschlag zur Kalibrierung der UHF-Teilentladungsmessung an Leistungstransformatoren

Inhalt:
Durch die mit der Kalibrierung nach IEC 60270 einhergehende Vergleichbarkeit von Messergebnissen hat sich die scheinbare Ladung der elektrischen TE-Messung als eine anerkannte Größe etabliert, die als Abnahmepegel in Werksabnahmeprüfungen verwendet wird. Um auch für die UHF-Methode eine solche Vergleichbarkeit zwischen verschiedenen UHF-Messsystemen herzustellen, wird in diesem Beitrag eine Kalibriermethode vorgeschlagen, die durch die Berücksichtigung des Antennenfaktors die Charakteristik von UHF-Sensoren miteinbezieht. Durch diese Vergleichbarkeit besteht für die UHF Methode die gleiche Voraussetzung um zu einem anerkannten Prüfkriterium zu werden und die elektrische TE-Messung zu unterstützen. Da sie weniger empfindlich gegen externe Störer und TE benachbarter Betriebsmittel (bspw. Korona) ist, eignet sich die UHF-Methode auch für Monitoring und Diagnosemessungen vor-Ort. Aus diesem Grund bietet sich die UHF-Methode auch für vergleichende TE-Messungen vor und nach dem Transport vom Werk zum Kunden an. Das vorgeschlagene UHF-Kalibrierverfahren wird mit der Kalibrierung der elektrischen TE-Messung verglichen und es zeigt sich, dass in beiden Fällen ein unbekannter Signalpfad im Transformator unvermeidlich bleibt. Hier ist weder die UHF-Methode, noch die elektrische TE-Messung im Vorteil. Als Vorbedingung für eine UHF-Kalibrierung muss die Empfindlichkeit von UHF-Sensoren bekannt sein. Hierfür wird eine ölgefüllte GTEM-Zelle vorgestellt, die es erlaubt den Antennenfaktor von UHF-Sensoren direkt in Transformatoröl im vollen UHF-Frequenzbereich zu bestimmen. Da die Kalibrierung der UHF nicht ausschließen kann, dass der UHF-Sensor zum Transformatorinneren beispielweise durch ein Steigrohr abgeschirmt ist, empfiehlt sich zusätzlich zur Kalibrierung die Durchführung eines Performance Checks mit einer zweiten sendenden UHF-Antenne.