Das Gasungsverhalten verschiedener zu Mineralöl alternativer synthetischer und natürlicher Esterflüssigkeiten für Transformatoren
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Im Forschungsvorhaben wurden verschiedene Isolierflüssigkeiten und deren Mischungen hinsichtlich ihres Gasungsverhaltens unter den verschiedenen Fehlerbedingungen, Teilentladungen, Entladungen mit großer Energie und Entladungen mit kleiner Energie sowie thermische Fehler untersucht. Ziel der Untersuchungen war die Ermittlung des Zusammenhanges zwischen der Menge und Zusammensetzung verschiedener Zersetzungsgase und dem Energieinhalt und der Art des Fehlers. Ausgehend von den sehr guten Erkenntnissen des Verhaltens von Mineralöl wurden als Referenzwerte die Untersuchungen an Mineralöl wiederholt, um mögliche Abweichungen der experimentellen Ergebnisse im Hinblick auf die Untersuchungsverfahren und Auswertemethoden auszuschließen. Es wurden die synthetischen Esterflüssigkeiten Midel 7131 und Becfluid sowie die natürliche Esterflüssigkeit FR3 sowie deren Mischungen mit Mineralöl untersucht. Die Ergebnisse zeigten, dass die Auswertung der Fehlerursachen in einer Isolierflüssigkeit durch eine Gas-in-Öl Analyse und eine Anwendung des sogenannten Duval-Dreiecks auch für die Esterflüssigkeiten möglich ist. Die Verschiebungen in diesem Fehlerdreieck sind sehr gering, da alle Isolierflüssigkeiten mehr oder weniger die gleichen Fehlergase im Falle eines Fehlers produzieren und somit eine Auswertung, basierend auf den zahlreichen Erkenntnissen bei Mineralöl, ermöglichen. Im Verlauf des Forschungsvorhabens ergaben sich keine großen Überraschungen beim Projektablauf und bei den Ergebnissen, es zeigte sich jedoch eine notwendige Modifikation des Untersuchungsablaufes zu längeren Ruhezeiten hin, wenn Isolierflüssigkeiten mit einer höheren Viskosität untersucht werden sollen. Die Ergebnisse haben dazu geführt, dass zunehmend der Einsatz von Isolierflüssigkeiten auf Esterbasis in Betracht gezogen wird, um die Vorteile dieser Isolierflüssigkeit bezüglich höherem Flammpunkt und geringerer Umweltbelastung zu nutzen. Das Einsatzgebiet wurde ebenfalls erweitert, indem nicht nur Transformatoren in der Verteiler Spanungsebene mit dieser Isolierflüssigkeit ausgestattet werden, sondern in letzter Zeit auch Leistungstransformatoren in der Übertragungs Spannungsebene. In einer Pressemitteilung des VDI Verlag GmbH vom 23.07.2013 lautet die Schlagzeile: Höchstspannung mit Raps: Siemens hat den weltgrößten Transformator gebaut, der mit Pflanzenöl gekühlt wird. Bei einem Leck wird es vollständig biologisch abgebaut und Brände werden unwahrscheinlicher.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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A Software Implementation of the Duval Triangle Method. IEEE International Symposium on Electrical Insulation (ISEI), Vancouver, Canada, 2008, p. 124-127
A. Akbari, A. Setayeshmehr, H. Borsi, E. Gockenbach
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Isolierölmonitoring – einfacher und besser. EW Magazin für die Energiewirtschaft, Jg. 108, Heft 16, 2009
W. Sorgatz, P. Werle
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Intelligent Agent-Based System Using Dissolved Gas Analysis to Detect Incipient Faults in Power Transformers. IEEE Electrical Insulation Magazine, Vol. 26, No. 6, 2010, p.27 – 40
A. Akbari, A. Setayeshmehr, H. Borsi, E. Gockenbach, I. Fofana
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Influence of Transformer Oil Aging Byproducts on the Dissolved Gas Analysis. 18th International Symposium on High Voltage Engineering, August 2013, Seoul
I. Fofana, M. Imani, M. Farahani, E. Gockenbach , H. Borsi
