Druckabhängigkeit des Teilentladungsverhaltens in Hermetiktransformatoren

Abstract:
Hermetisch verschlossene Transformatoren bieten verschiedene Vorteile gegenüber klassischen Transformatoren mit Ausdehnungsgefäß. Sie sind kompakter im Aufbau und benötigen keine wartungsintensiven Lufttrocknungsanlagen. Daher sind Hermetiktransformatoren auch eine typische Wahl für Windenergieanlagen. Hier gab es in der Vergangenheit allerdings vermehrt Ausfälle, meistens in Folge von Teilentladungen. Die temperaturabhängige Volumenänderung der Isolierflüssigkeit führt bei Hermetiktransformatoren zu Druckänderungen im Innenraum. Daher wird das druckabhängige Teilentladungsverhalten für verschiedene Isolierflüssigkeiten mit unterschiedlichen Elektrodenkonfigurationen untersucht. Dazu wurde eine Modellanordnung aus 2 Rillenelektroden und mehreren Lagen Aramidpapier entworfen. Mit dieser werden die Teilentladungseinsetzspannung von 5 Isolierflüssigkeiten bei unterschiedlichen Temperaturen und Gaspolsterdrücken gemessen. Zusätzlich wird der Einfluss des Gaspolsters durch den Vergleich von Luft und Helium untersucht. Es werden die Ergebnisse der modellierten Transformatorisolierung mit der Nadel-Kugelanordnung nach IEC 61294 und Untersuchungen an einem realen 160 kVA Leistungstransformator verglichen.