Zur Heißpunktbestimmung in großen Transformatorenspulen

摘要

Die zu erwartende Lebensdauer eines Transformators hängt vom Zustand seiner organischen Isolierstoffe ab. Der Grad der thermischen Alterungsgeschwindigkeit wird von der heißesten Stelle des Kupferleiters, als dem schwächsten Glied der Kette, bestimmt. Da der Heißpunkt bei der Typenprüfung durch Widerstandsmessungen nicht zu ermitteln ist, sind weltweit Anstrengungen gemacht worden, ein Meßgerät zu entwickeln, das die Messung des Heißpunktes unmittelbar ermöglicht. Obwohl gegenwärtig schon derartige Hot-spot-Meßeinrichtungen zur Verfügung stehen, bleibt es weiterhin problematisch, die Sensoren an der richtigen Stelle anzubringen. Besonders bei großen Einheiten, aufwärts 100 MVA, wird die Vorausbestimmung von Ort und Höhe des Heißpunktes mit zunehmender Einheitsgröße immer schwieriger. Die meisten in der Literatur angegebenen Berechnungsverfahren ermöglichen es, nur eine mittlere Spulenerwärmung vorauszuberechnen und den Heißpunkt pauschal abzuschätzen [1] [2]. Um aber Ort und Höhe des Heiß-punktes festzustellen, ist es notwendig, nicht nur die mittlere Erwärmung der Transformatorenspule zu berechnen, sondern auch die höchste Erwärmung an den fraglichen Stellen zu bestimmen. So kann der heißeste Punkt z. B, im oberen Teil der Spule liegen, insbesondere wenn die Isolierung der Eingangswindungen verstärkt ist. Bei Spulen mit Mittenausleitung liegen diese Windungen in der Mitte. Sind radiale Kühlkanäle aus Gründen der Hochspannungs-fcstigkeit durch Isolierzwischenlagen reduziert oder einseitig geschlossen, kann sich der Heißpuhkt hier befinden. Möglich ist auch, daß die Radialkomponente des Streufeldes in den Endwindungen hohe Werte hat, so daß die Zusatzverluste in den betreffenden Windungen den Ausschlag geben.