Vergleich von Verlustfaktormessverfahren sowie des Teilentladungsverhaltens von Generatorstabmodellen

Durch die Liberalisierung des europäischen Elektrizitätsmarktes ist ein Wechsel von einer zeitorientierten zu einer zustandsorientierten Instandhaltungsstrategie zu beobachten. Aufgrund dieser Entwicklung spielen unterschiedliche Monitoring-, Analyse- und Diagnostiksysteme zunehmend eine wichtige Rolle in der Energieerzeugung, -übertragung und verteilung, mit dem Ziel die Zuverlässigkeit des gesamten Systems zu erhalten und zu
erhöhen.
Zu den wichtigsten Verfahren im Bereich der dielektrischen Diagnostik zählen die Messung des Verlustfaktors und des Teilentladungsverhaltens. So führen z.B. Teilentladungen und thermische Alterung zu einer Änderung der physikalischen, chemischen und elektrischen Eigenschaften des Isoliermaterials und in der Folge zur Veränderung von elektrischen Parametern wie zum Beispiel des Verlustfaktors. Die klassische Methode zur Bestim-
mung des Verlustfaktors ist die Messung mit einer wechselspannungsbetriebenen Scheringbrücke. Neuentwicklungen auf dem Gebiet der elektronischen Messsysteme, bei denen kein Brückenabgleich mehr notwendig ist, kommen vermehrt zur Anwendung. Neue computergestützte Messsysteme arbeiten auf Basis einer vektoriellen
Impedanzmessung im Frequenzbereich indem die Grundschwingung der Ströme durch das Messobjekt und einen Referenzzweig analysiert wird.
Eine weitere Möglichkeit zur Bestimmung des Verlustfaktors ist die Berechnung aus den Ergebnissen einer Gleichspannungsmethode mittels Polarisation und Depolarisation des Testobjektes. Der zeitbasierende Messstrom wird mittels Fourieranalyse in den Frequenzbereich transformiert.
In diesem Paper werden die drei tanδ Messverfahren (Scheringbrücke, elektronische Brücke und PDC-Analyser) gegenübergestellt. Einem theoretischen Überblick über die Technologien und Messmethoden folgen praktische Untersuchungen an Generatorstabmodellen, die die Funktion der einzelnen Methoden demonstrieren und die Vor- und Nachteile herausstreichen sollen. Begleitend zu diesen Untersuchungen werden Teilentladungsmessungen durchgeführt, wobei auf die Vergleichbarkeit der einzelnen Messergebnisse (Umgebungsbedingungen) ge-
achtet wird.