Schwingungsmessungen an Leistungstransformatoren

Abstract:
Die Langzeitüberwachung von Transformatoren, das Monitoring, gewinnt im Rahmen der Diagnostik von Betriebsmitteln zunehmend an Bedeutung. Eine einfach umsetzbare Möglichkeit für Transformatormonitoring bietet die Betrachtung des Körperschalls auf der Kesselwand. Mit diesem Verfahren können Rückschlüsse auf den mechanischen Zustand des Aktivteils gezogen werden. Die Fähigkeit der Schwingungsanalyse mechanische Veränderungen des Aktivteils festzustellen wird anhand eines Laboraufbaus untersucht. Dazu werden Schwingungen bei verschiedenen Verspannungen des geblechten Kerns vermessen. Messungen direkt auf dem Aktivteil und auf dem Kessel ermöglichen es, das Übertragungsverhalten der Struktur zu untersuchen. Betrachtet wird, wie stark sich einzelne Jochabschnitte hinsichtlich ihrer mechanischen Schwingungen abhängig von den Einspannkräften untereinander verändern und welche Signale sich aus der Überlagerung aller Schwingungsquellen an der Kesselwand ergeben. In einem zweiten Schritt werden verschiedene Schwingungsmessungen an in Betrieb befindlichen Netzkuppeltransformatoren und Maschinentransformatoren ausgewertet. Dabei werden mehrere Fragestellungen behandelt. Der Einfluss der Sensorposition auf das messbare Schwingungsspektrum wird anhand von Messreihen an einem Netzkuppler genauer untersucht. Langzeitmessungen mehrerer Transformatoren erlauben eine Korrelation mit verschiedenen Parametern über der Zeit. Bei dieser Betrachtung werden zusätzliche Einflussfaktoren berücksichtigt: das Lastverhalten, die Öltemperatur, bzw. die Kühlungsart und die Stufenschalterstellung.