DE4110718A1 - Geraet zur erfassung und zaehlung des thermischen lebensalters von transformatoren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Erfassung und Zählung des thermischen "Lebensalters" eines Transformators durch kontinu­ ierliche Auswertung der Öltemperatur und der Kühllufttemperatur.

Es ist bekannt, daß die Lebensdauer von Transformatoren von der thermischen Beanspruchung der Wicklungsisolation abhängt. Diese ist an der Stelle der höchsten Wicklungstemperatur am größten, so daß diese Stelle für das erreichbare Lebensalter des Trans­ formators maßgebend ist (siehe auch D.H.H. Stolte: Belastbarkeit von Netzstationstransformatoren im öffentlichen Netz; Energie 25, H.1, Januar 1973). Angaben über die zahlenmäßigen Zusammenhänge enthält DIN VDE 0536. Diese Zusammenhänge sind sehr kompliziert und führen zu einer Exponentialgleichung, die die Abhängigkeit des relativen Lebensdauerverbrauchs von der Öltemperatur an der heißesten Stelle des Transformators und der Kühllufttemperatur angibt. Bisher ist kein Meßverfahren bekannt, das im Ergebnis den Lebensdauerverbrauch in Abhängigkeit von der individuellen Belastung des Transformators angibt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und ein Gerät anzugeben, das den Lebensdauerverzehr eines Transformators bei beliebig schwankender Belastung erfaßt und als "Lebensalter" z. B. in Stunden, Monaten oder Jahren anzeigt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß anstelle des üblicherweise in einer Thermometertasche des Transformator­ deckels angebrachten Ölthermometers ein Temperaturfühler mit vorzugsweise aufgebautem Gehäuse der Erfassungs- und Anzeigeeinheit angeordnet wird. Zusätzlich wird diesem Gerät der Meßwert des unterhalb der Kühlrippen des Transformatorkessels angebrachten Lufttemperaturfühlers zugeführt. Der durch Verknüp­ fung und geeignete Parametrierung der beiden Meßwerte erhaltene Wert dient als Eingangswert für das Anzeigezählwerk.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen in der gezielten, möglichst vollständigen Nutzung des in den vielen tausenden in den Netzen der Elektrizitätsversorgung und der Industrie eingesetzten Transformatoren investierten Kapitals. Das Betriebspersonal wird durch das vorgeschlagene Gerät in die Lage versetzt, den durch die individuelle Belastung des Trans­ formators hervorgerufenen Lebensdauerverzehr möglichst gut an die tatsächliche Einsatzdauer heranzuführen. Ähnliche Bestrebungen scheitern heute an dem dafür erforderlichen hohen apparativen oder personellen Aufwand.

In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung bewegt der Öltempe­ raturfühler eine Welle, wie sie zur Anzeige der Öltemperatur in einem Zeigerthermometer verwendet wird. Anstelle des Zeigers oder zusätzlich dazu wird von der Welle jedoch ein ringförmiges Potentiometer eingestellt. Ein ähnliches Potentiometer wird durch den Kühllufttemperaturfühler eingestellt. Beide verknüpfte Meßwerte bilden das Eingangssignal für den Zeitzähler, der bei richtiger Parametrierung direkt das thermische "Lebensalter" anzeigt.

In einem anderen Ausführungsbeispiel wird die Verknüpfung der beiden Meßwerte von einem Prozessor vorgenommen.

Eine weitere Ausführung gestaltet zusätzlich oder durch Umschaltung die Anzeige der Ausgangswerte, nämlich der Öl- und der Lufttemperatur sowie der Echtzeit.

In einem anderen Ausführungsbeispiel wird das Gerät nicht direkt auf dem Transformatordeckel, sondern an anderer, geeigneter Stelle in der Nähe des Transformators angebracht. Man muß dann u. U. längere Zuleitungen für die Meßwerte in Kauf nehmen.

In allen Fällen ist die benötigte Hilfsspannung von einem Akkumulator oder durch Anschluß einer Fremdspannungsquelle zu liefern.

Claims (5)

1. Gerät zur Erfassung und Zählung des thermischen "Lebensalters" von Transformatoren dadurch gekennzeichnet, daß die zur Ermittlung des "Lebens­ alters" der Transformatorisolation benötigte Heißpunkttem­ peratur durch Messung der Öl- und der Kühllufttemperatur und deren mathematische Verknüpfung ersetzt und einem Zeitzähler zugeführt wird, der gegenüber einem Echtzeitzähler gemäß der Abweichung der Heißpunkttemperatur von dem der Nenn­ lebensdauer entsprechenden (Nenn-)Temperaturwert schneller oder langsamer läuft, daß die Verknüpfung der beiden Tem­ peraturmeßwerte mit Hilfe von geeignet dimensionierten, auf der vom Temperaturmeßwert angetriebenen Welle angeord­ neten Potentiometern vorgenommen wird und daß die Erfassungs- und Anzeigeeinheit, der auch der zusätzlich benötigte Meßwert der Kühllufttemperatur zugeführt wird, direkt auf dem in der Thermometertasche des Transformatordeckels angebrachten Öltemperaturfühler angebaut ist.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Potentiometerwellen an­ gebrachte Zeiger gleichzeitig die Temperaturmeßwerte auf einer Skala anzeigen.

3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungs- und Anzeigeein­ heit anstelle der Potentiometer einen Prozessor enthält, der die mathematische Verknüpfung der beiden Temperaturmeßwerte vornimmt und das Eingangssignal für den Zeitzähler liefert.

4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungs- und Anzeigeein­ heit gleichzeitig oder durch Umschaltung die Ausgangswerte, nämlich die Öl- und die Kühllufttemperatur, sowie die Echt­ zeit mit anzeigt.

5. Gerät nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungs- und Anzeigeein­ heit nicht direkt auf dem Transformatordeckel, sondern an anderer, geeigneter Stelle in der Nähe des Transformators angebracht wird und die u. U. längeren Zuleitungen der Tempe­ raturmeßwerte in Kauf genommen werden.