Furankonzentrationen vs. Fuzzy-Logik: Ein neuer Vorschlag zu Abschätzung des DP-Wertes von Leistungstransformatoren

Abstract:
Transformatoren gehören zu den wichtigsten Betriebsmitteln der elektrischen Energieversorgung. Deshalb ist es für Betreiber von Transformatoren von elementarem Interesse, die verbleibende Restlebensdauer dieser Betriebsmittel abzuschätzen. Als Indikator für die Alterung gilt der durchschnittliche Polymerisationsgrad (DP-Wert), welcher ein Maß für die durchschnittliche verbleibende Kettenlänge der Zellulosemoleküle ist. Dieser Wert kann mittels chemischer Untersuchung aus einer Papierprobe bestimmt werden. Leider ist es im Betrieb oder während kurzen Abschaltungen jedoch nahezu unmöglich eine solche Papierprobe zu gewinnen, da dazu ein Eingriff in das Isoliersystem des Transformators nötig ist. Daher ist die Entwicklung von Methoden, mit denen anhand von leicht zugänglichen Ölkennwerten Rückschlüsse auf die Qualität der Feststoffkomponente gewonnen werden können, Gegenstand der wissenschaftlichen Diskussion. Als mögliche Methode gilt bisher die Abschätzung des DP-Wertes anhand der in der Isolierflüssigkeit befindlichen Furankonzentrationen. Untersuchungen zeigen aber, dass diese Abschätzungen des DP-Wertes anhand der Furankonzentrationen bei realen Transformatoren oft nicht den wahren Zustand indizieren. Da die Alterung von Betriebsmitteln aber auch durch die Verschlechterung von anderen Zustandsparametern wie Öl- und Gaskennwerten begleitet wird, soll in diesem Beitrag das Potential einer Interpretation dieser physikalisch unabhängigen Parameter zu einer Zustandsaussage durch die Arbeit mit unscharfen Mengen (Fuzzy-Logik) im Vergleich zur furankonzentrationsbasierten DP-Wertabschätzung diskutiert werden.