Betrachtung galvanisch eingekoppelter Gleichströme im Übertragungsnetz und deren Auswirkungen auf Leistungstransformatoren

Inhalt:
Leistungstransformatoren im Übertragungsnetz sind im Betrieb verschiedenen Belastungen ausgesetzt, die deren Verhalten beeinflussen. In besonderer Weise sind Wechselwirkungen mit Gleichanteilen in den Phasenströmen zu beachten, da diese im normalen Betrieb und in der Projektierung von Umspannstationen nicht berücksichtigt werden. Im Rahmen dieser Untersuchung werden aktuelle Feldmessungen im deutschen Übertragungsnetz vorgestellt, welche zeigen, dass Gleichanteile in Sternpunkten dauerhaft in der Größenordnung einiger Ampere liegen können. Dazu werden in einem Langzeitfeldversuch die Wechsel- und Gleichanteile der Sternpunktströme an mehreren Netzkuppeltransformatoren im 380-kV-Netz aufgezeichnet. Anhand der Datenanalyse und Korrelation mit Netz- und Umweltdaten werden die verschiedenen Ursachen für die Gleichströme identifiziert. Zusätzlich zur Strommessung werden mittels Beschleunigungssensoren die mechanischen Schwingungen an einer Transformatorkesselwand aufgezeichnet und mit den Gleichströmen korreliert. Anhand des veränderten Schwingungsverhaltens werden die gleichstrombedingten Wechselwirkungen betrachtet. Für eine nähere Untersuchung dieser Auswirkungen ein einem großtechnischer Versuchsaufbau mit je zwei 380 kV / 110 kV-Netzkuppeltransformatoren in 5-Schenkelkernbauweise betrachtet, um die im Feld gemessenen Effekte zu verifizieren.