1. Anwendungsbereich und Verwendungszweck
Dieser Leitfaden definiert eine einheitliche technische Prozedur zur Durchführung planmäßiger Wartung und Diagnose von ölgefüllten Krafttransformatoren auf industriellen Unternehmen in der Ukraine. Der Dokument umfasst drei kritische Diagnosephasen: die Probennahme von Transformatoröl, die Interpretation der Ergebnisse eines chromatographischen Analyseverfahrens gelöster Gase (DGA) sowie die Messung des Isolationswiderstands der Wicklungen.
Die Verfahrensvorschrift gilt für zweiwickelige und dreiwickelige Krafttransformatoren mit Nennspannungen von 6 kV bis 110 kV und einer Leistung von 630 kV·A und darüber hinaus, die an Produktionsstätten, Stationen und Verteilerpunkten installiert sind. Die Arbeiten werden während geplanter Stilllegungen der Anlagen, saisonaler präventiver Inspektionen oder bei Erkennung von Abweichungen im Betrieb der Kühl- und Schutzsysteme durchgeführt.
2. Sicherheitsmaßnahmen
GEFÄHRDUNG HOHER SPANNUNGEN UND TOXISCHER STOFFE!
1. Blockierung und Kennzeichnung (LOTO): Vor Beginn jeder Arbeit an der Anschluss an Messkreise oder an der Probennahme von Transformatoröl muss der Transformator vollständig aus der Betriebsbereitschaft genommen werden, von der Hochspannungsseite (Hochspannungsseite, HS) und der Niederspannungsseite (Niederspannungsseite, NS) getrennt werden mit sichtbarem Unterbrechung der Schaltgeräte. Installieren Sie Erdklammern an allen Eingängen. 2. PPE: Verpflichtender Einsatz von isolierenden Handschuhen (Klasse 3 gemäß EN 60903), schutzbrillen mit seitlichem Schutz, hitzebeständiger Schutzausrüstung (EN ISO 11612) und Schuhen mit öl- und benzinbeständiger Sohle. 3. Umwelt Sicherheit: Transformatoröl enthält Zersetzungsprodukte und kann in alten Transformatoren mit Spuren von PCB (polychlorierten Biphenylen) kontaminiert sein. Verwenden Sie Sammelbehälter mit einer Fassungsvermögen von nicht weniger als 110 % des Volumens des Probennahmekranes. Halten Sie sich an die Anforderungen der DSTU 2.012-99 bezüglich der Handhabung gefährlicher Abfälle.
3. Erforderliche Werkzeuge und Materialien
| Name des Werkzeugs / Materials | Technische Spezifikation | Anzahl |
|---|---|---|
| Megaohmmeter | Prüfspannung bis 2500 V, Messbereich bis 100 GΩ (z. B. Fluke 1555 oder Ähnliches) | 1 Stück |
| Dinamometer-Schlüsselset | Drehmomentbereich 5–50 Nm und 20–200 Nm mit einer Genauigkeit von ±4% | 2 Stück |
| Glaskolben für Ölproben | Spezielle Flaschen Typ Schott Duran mit verschraubten Verschlüssen Volumen 1 l | 3 Stück |
| Spezielle Spritzen (für DGA) | Skalpell-Spritzen Luer Lock mit 50 ml Volumen und Dreischalterventilen | 2 Stück |
| Infrarotpyrometer / Thermovisor | Temperaturbereich -20 °C ... +350 °C, Genauigkeit ±2 °C (z. B. Testo 883) | 1 Stück |
| Flexibler Silikonrohrleitung | Durchmesser 8–10 mm, beständig gegen Schmierstoffe | 3 m |
| Technischer Alkohol (Isopropanol) | 99,7 % Reinheit für Entfettung | 1 l |
| Ohne Faden Servietten | Industrielle Rollos | 1 Stück |
4. Checkliste vor dem Initialblick
| Ansichtselement | Was prüfen | Annahme-/Ablehnungskriterium | Hinweise |
|---|---|---|---|
| Hauptbehälter des Transformators | Integrität der Schweissnahten, keine Spuren von Ölverlust | Akzeptabel: Trockene Oberflächen. Abweichung: Anwesenheit von Ölflecken oder Tropfen. |
Fotofixierung aller Defekte. |
| Ölverlängerung | Ölstand relativ zur Temperaturskala | Die Ölstand sollte der Umgebungstemperatur entsprechen (z. B. +20 °C im Bereich der Kennzeichnung). | Den Zustand des Silikagel-Trockners prüfen. |
| Silikagel-Stecker | Farbe des Indikatorsilikatgelels | Akzeptabel: Blau oder intensiv rosa (je nach Typ). Abweichung: Hellrosa oder schmutziger Gelb (satt feucht). |
Ersetzung des Korns erfolgt bei einer Farbänderung von mehr als 50 %. |
| Einspeisung (Isolatoren) HV und LV | Zustand der keramischen oder polymeren Oberfläche | Fehlen von Schlaglöchern, Rissen, Spuren von Oberflächenentladungen (Kippen). | Reinigen Sie von Staub und Verunreinigungen. |
| Körperschutz接地 | Reliabilität der Schraubverbindungen des Erdungskonturss | Übergangswiderstand nicht größer als 0,1 Ω. Schraubkraft gemäß Moment. | Korrosion entfernen und den Metallglanz wiederherstellen. |
5. Schritt-für-Schritt-Verfahren zur Durchführung der Arbeiten
Vorbereitung der Arbeitszone und Gewährleistung von LOTO
- Erhalten Sie Berechtigung zur Durchführung von Arbeiten mit erhöhtem Risiko und einen Arbeitsauftrag.
- Führen Sie eine vollständige Entmagnetisierung des Transformators durch. Verwenden Sie mechanische Schutzschalter an den Schaltgeräten und ziehen Sie Schilder „Nicht einschalten! Menschen arbeiten“ aus.
- Stellen Sie sicher, dass keine Spannung an den Hoch- und Niederspannungsanschlüssen anliegt, mit einem tragbaren Spannungsmessgerät der entsprechenden Klasse.
- Legen Sie mobile Erdungen auf alle Leitungen der Transformatoreneingänge an.
Visueller Abschluss-Indikator: Sichtbarer Kontaktbruch der Schutzschalter, Anwesenheit von Erdungskabeln an den Eingängen.
Häufige Fehler: Beginnen der Arbeiten ohne Prüfung der verbliebenen Kapazitätsspannung an den Hochspannungsanschlüssen.
Probeentnahme von Transformatorenöl für Laboranalysen und DGA
- Reinigen Sie den unteren Abzapfschlauch des Transformators mit einer nicht gewebten Tupfer und Isopropanol von Staub und Schmutz.
- Gießen Sie die erste Portion Öl in einer Menge von etwa 0,5 Litern in die vorbereitete Behälter (dies ermöglicht das Entfernen von verbliebenem Öl aus dem Ableitungsventil).
- Spülen Sie den Ventil und schließen Sie den Silikonrohr an, um die Ausbreitung von Luftblasen im Ölstrom zu vermeiden.
- Füllen Sie spezielle Glasflaschen (oder Spritzen für DGA) mit laminarem Strom von unten nach oben, spülen Sie sie und füllen Sie die Behälter vollständig ohne Luftlücken. Verschließen Sie die Flaschen mit Korken.
Visueller Endindikator: Vollständige Abwesenheit von Luftblasen innerhalb der Glasflasche oder des Spritzen, Dichtheit der Verschließung.
Häufige Fehler: Kontakt des Ölproben mit der Atmosphäre oder Feuchtigkeit, Verwendung offener Plastikflaschen anstelle von verschlossenen Glasbehältern.
Messung des Isolationswiderstands der Wicklungen (R60 / R15)
- Schließen Sie den Megohmmeter an die Messanschlüsse an. Verwenden Sie die Schaltungen: HV relativ zu (LV + Gehäuse), LV relativ zu (HV + Gehäuse), HV relativ zu LV.
- Stellen Sie die Prüfspannung gemäß dem Transformatorenpass (empfohlen 2500 V für Wicklungen mit Spannung über 10 kV).
- Führen Sie die Messung für 60 Sekunden durch, wobei der Widerstandswert auf der 15. Sekunde ($R_{15}$) und auf der 60. Sekunde ($R_{60}$) festgehalten wird. Berechnen Sie den Absorptionskoeffizienten $K_{абс} = R_{60} / R_{15}$.
- Nach Abschluss der Messung entladen Sie die Wicklungen an den Gehäusekörper mindestens 2 Minuten.
Visueller Abschluss-Indikator: Stabilisierung der Nadel oder des digitalen Megohmmeters nach 60 Sekunden, Wert des Absorptionskoeffizienten $K_{abs} \ge 1,3$ bei der Temperatur +20 °C.
Häufige Fehler: Unzureichende Entladezeit der Wicklungen nach dem Test, was zu Schäden am Messgerät oder Stromschlag führen kann.
Zugkraft der Kontaktschrauben an Eingängen und Leitern
- Prüfen Sie den Zustand der Schraubverbindungen an den Kontaktklemmen der Hochspannungs- und Niederspannungsanschlüsse.
- Verwenden Sie einen Drehmomentmessschlüssel zur Schraubenspannung bis zu den nominalen Drehmomentwerten. Für die Schraubengröße M12 setzen Sie das Drehmoment auf 45–50 Nm, für M10 auf 25–30 Nm.
- Tragen Sie eine Schicht schutzenden, fettigen Schmierstoffs (z. B. technischen Vaseline oder Zinkpasten) auf offenen Kupfer-Aluminium- oder Messingverbindungen auf, um Oxidation zu verhindern.
Visueller Endindikator: Klicken des Drehmomentmessschlüsselsmechanismus bei jedem Verbindungspunkt, Anwesenheit der Kennzeichnung mit dem Kontrollmarkierer.
Häufige Fehler: Verschleiß von Schraubverbindungen an Porzellanisolatoren der Einführungen, der zu Porzellanscherben führt.
6. Checkliste nach der Reparaturkontrolle
| Prüfung / Überprüfung | Erwarteter Ergebnis | Tatsächlicher Ergebnis | Status (Bestanden / Nicht bestanden) |
|---|---|---|---|
| Isolationswiderstand der Wicklungen (HV) | $R_{60} \ge 1000$ МОм bei +20 °C | [ ] Durchgeführt | |
| Absorptionskoeffizient ($K_{abs}$) | $\ge 1{,}3$ (gemäß COU-N EE 20.302:2007) | [ ] Durchgeführt | |
| Diagnose DGA Öl | Gehalt brennbarer Gase im Rahmen der Norm IEEE C57.104 | [ ] Durchgeführt | |
| Prüfspannung des Öls | Mindestens 50 kV im Standardentladungsschutzgerät | [ ] Durchgeführt | |
| Kontaktverbindungen der Einführungen | Angezogen gemäß Spezifikation, ohne Spiel | [ ] Abgeschlossen |
7. Fehlersuche-Anleitung
| Symptom | Wahrscheinlich Ursache | Korrekturwirkung |
|---|---|---|
| Niedriger Isolationswiderstand der Wicklungen ($R_{60} < 300$ MΩ) und hoher Absorptionskoeffizient ($K_{abs} \approx 1,0$) | Feuchte der festen oder flüssigen Isolierung des Transformators, Anwesenheit von Schmutz auf der Oberfläche der Leitungen. | Die Trocknung der aktiven Teil des Transformators durch den Durchgang von warmem Luftstrom oder durch Vakuumaufbereitung durchführen. Die Anschlüsse mit Lösungsmittel reinigen. |
| Hoher Wasserstoffgehalt ($H_2$) und Acetylengehalt ($C_2H_2$) gemäß DGA | Anwesenheit von inneren partiellen Entladungen oder elektrischen Bogen in einem öligen Medium. | Lastaufwand des Transformators reduzieren, außerplanmäßige Inspektion des Schalters (PBV oder RPN) durchführen, vollständige Laborprüfung anordnen. |
| Kontinuierliches Abnehmen des Öls im Ausdehnungsgefäß ohne sichtbare äußere Lecks | Ölverlust durch interne Dichtungen oder Risse in Kühlern, Schäden an der Schmierleitungen des Gasrelais. | Überdruckversiegeln des Tanks mit überschüssigem Stickstoff (bis 0,3 bar), Ausfindig machen des Auslaufs und Austauschen der Dichtungsscheiben. |
| Verfärbung und Anwesenheit von Ablagerungen im Probennahme des Transformatorenöls | Thermisches Alterung des Öls, Oxidation durch Überhitzung der aktiven Wicklungs-teile. | Die vollständige Regeneration des Öls oder dessen Austausch gegen neues Öl gemäß IEC 60296 mit Reinigung des Tanks durchführen. |
8. Empfohlener Wartungsplan
| Aufgabe | Frequenz | Orientierte Dauer | Qualifikationsniveau |
|---|---|---|---|
| Visueller Überblick, Kontrolle der Öl- und Silikagelstand | Monatlich | 0,5 Jahre | Hauptelektriker (Gruppe III) |
| Thermografische Kontrolle von Kontakten | Quartalsweise | 1 Jahr | Ingenieur für Diagnose (Gruppe IV) |
| Probenahme von Schmieröl und Durchführung von DGA-Analyse | jährlich | 2 Jahre | Spezialist für Prüfungen (Gruppe IV) |
| Messung des Isolationswiderstands und Prüfung der Ölmerkmale | 1 Mal in 2 Jahren | 4 Jahre | Prüfungsabteilung der Laborgruppe |
| Kapitalreparatur (Revision der aktiven Teil, Austausch von Dichtungen) | Jeder 8–12 Jahre | 5–7 Tage | Spezialisierte Serviceteam |
9. Ersatzteileverzeichnis
| Beschreibung der Baugruppe | Typische Spezifikation | Kategorie UNITEC |
|---|---|---|
| Silikagel-Indikator | GOST 8984-75, Granulate 3-5 mm, blau | Verbrauchsmaterialien für Transformatoren |
| Ölbeständiges Dichtungsset | Material: öl- und benzolbeständige Kautschuk NBR / FKM, beständig bis -40 °C ... +100 °C | Dichtungselemente und Dichtungen |
| Einschalten Hochspannungskeramik | ВСТ-10/630, ВСТ-35/1000 gemäß DIN / ГОСТ | Leitungsanschlüsse und Isolatoren |
| Gasrelais | Typ BUCHL, Buchholz-Relay 2-Kontaktsystem | Schutzgeräte und Relais |
| Probenahmeschere | Gewinde G 1/2", Kupferkugelhahn mit Anschluss | Armaturen und Rohrleitungen |
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10. Normative Verweise
- DS TU EN 60076 (Leistungstransformatoren)
- IEC 60296 (Spezifikation frische mineralische Transformatoröle)
- IEEE C57.104 (Leitfaden zur Interpretation gelöster Gase in Transformatorenöl)
- SOE-N EE 20.302:2007 (Normen für Prüfungen elektrischer Ausrüstung)
- EN 50160 (Charakteristika der Spannung in elektrischen Netzen allgemeiner Verwendung)
