Erfahrungen mit Hochtemperatur-Isolationssystemen und Überlastanforderungen bei Leistungstransformatoren

Conference: VDE-Hochspannungstechnik 2018 - ETG-Fachtagung
11/12/2018 - 11/14/2018 at Berlin, Deutschland

Proceedings: ETG-Fb. 157: VDE-Hochspannungstechnik

Pages: 6Language: germanTyp: PDF

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Authors:
Stirl, Tobias; Harthun, Joerg (GE Grid GmbH, Mönchengladbach, Deutschland)
Perrier, Christophe (GE Grid Solutions, Villeurbanne, Frankreich)

Abstract:
Die elektrische Isolation von Leistungstransformatoren besteht aus einem Mischdielektrikum aus festen ölimprägnierten Materialien und einer Isolierflüssigkeit. Da Temperatur ein dominanter Faktor beim Alterungsprozess ist, ist die thermische Klasse der Materialien ein relevantes Kriterium, das bei der Auslegung von ölgefüllten Transformatoren berücksichtigt werden muss. Isolierstoffe der Klasse A (105 °C) sind die am häufigsten verwendeten und als konventionelle Anforderung definierten Isolierstoffe. Das System besteht dabei aus Mineralöl in Kombination mit Zellulosematerialien. Jedoch gibt es Anwendungen, für welche eine höhere thermische Klasse vorteilhaft sein kann, zum Beispiel bei einem optimierten Design oder bei Überlastanforderungen. Das Aufkommen von alternativen Isolierflüssigkeiten wie natürlichen Estern (mit einer höheren thermischen Klasse als Mineralöl) trägt ebenfalls zur Entwicklung von Isoliersystemen bei, die für höhere Temperaturen ausgelegt sind. Zusätzlich können auch effiziente Kühlsysteme dazu beitragen, dass der Transformator höheren Temperaturen standhält. Dieser Beitrag fasst die Erfahrungen mit Hochtemperatur-Isoliersystemen in Kombination mit einer optimierten Transformatorauslegung zusammen. Der erste Teil widmet sich den Isoliersystemen und zeigt Ergebnisse von Alterungstests mit Zellulose in Mineralöl und natürlichem Ester, die unter Laborbedingungen durchgeführt wurden, sowie eine Vergleichsrechnung von unterschiedlichen Hochtemperatur-Auslegungen für einen 80-MVA-Transformator und einen 515-MVA-Transformator. Der zweite Teil beschreibt das Beispiel eines 70-MVA-Transformators, dessen Nennleistung auf 100 MVA erhöht wurde. Dieses Projekt wurde in enger Zusammenarbeit zwischen dem Betreiber und dem Hersteller durchgeführt. Im letzten Abschnitt werden zusätzliche Lösungen präsentiert, die einen optimierten Betrieb durch Lüfter und Pumpen ermöglichen.